低壓配電系統中裝設漏電保護器是防止人身觸電的有效措施，也可以防止因漏電而引發(fā)的電氣火災及設備損壞事故。漏電保護器一般分為一極、二極、三極、四極。其中一極、二極漏電保護器的結構原理圖，它們的主要區別在于當漏電事故發(fā)生時(shí)是否斷開(kāi)零線(xiàn)。其工作原理均為通過(guò)檢測相線(xiàn)、零線(xiàn)電流的相量和是否為零來(lái)判定是否有漏電事故發(fā)生。本文所討論的重點(diǎn)是三極、四極漏電保護器的工作原理與應用場(chǎng)合的差異。
筆者查閱一些廠(chǎng)家提供的三、四極漏電保護器結構原理圖時(shí)發(fā)現一些問(wèn)題，源自某國產(chǎn)品牌開(kāi)關(guān)制造商產(chǎn)品資料，源自某進(jìn)口品牌開(kāi)關(guān)制造商產(chǎn)品資料。我們發(fā)現二者的四極漏電保護器的結構原理圖并無(wú)區別，但三極漏電保護的結構原理圖卻存在重大不同，并由此引發(fā)其使用也有重大區別。
在分析之前，需要明確一個(gè)概念，即“負載三相平衡”。在三相交流電系統中，負載三相平衡時(shí)，其三相電流相量和為零。但筆者以為，所謂“負載三相平衡”是一個(gè)理論概念，在實(shí)際的產(chǎn)品制造中，由于生產(chǎn)工藝、使用條件及電源品質(zhì)等因素的制約，理想的三相完全平衡的負載不大可能存在，其三相電流ia、ib、ic的相量和不為零而且很容易達到漏電保護器的動(dòng)作電流值例如30mA。因此，“負載三相平衡”這個(gè)概念只具理論意義。本文以下談到三極、四極漏電保護器的應用時(shí)與此相關(guān)。
首先二者的漏電動(dòng)作原理相同。均是通過(guò)檢測穿過(guò)零序電流互感器的3根相線(xiàn)和1根N線(xiàn)的電流相量和是否達到漏電保護器的動(dòng)作電流值來(lái)決定其是否脫扣。對于正常工作的三相四線(xiàn)配電系統，不論其所帶負載如何，均有ia+ib+ic+iN=0，漏電保護器不動(dòng)作。一旦發(fā)生接地故障時(shí)，故障相有一部分電流經(jīng)故障點(diǎn)流入大地，此時(shí)零序電流互感器內電流相量和不等于零，即ia+ib+ic+iN≠0，漏電保護器動(dòng)作，切斷故障回路，從而保證人身安全。不同之處僅在于漏電保護器動(dòng)作時(shí)，在切斷相線(xiàn)的同時(shí)是否切斷零線(xiàn)。因此，筆者以為，所謂的三極漏電保護器是一種“假三極”漏電保護器，其實(shí)質(zhì)與四極漏電保護器相同。
應用時(shí)，正常情況下，若負載是Y形接法，不論三相平衡與否，其中性點(diǎn)與N線(xiàn)相連，則穿過(guò)零序電流互感器的相線(xiàn)及N線(xiàn)電流相量和為零，即ia+ib+ic=-iN，當然沒(méi)有問(wèn)題。但若負載是N形接法，由于負載無(wú)中性點(diǎn)，則漏電保護器的N線(xiàn)被懸空，iN=0。此時(shí)，只有負載三相平衡，即ia+ib+ic=0，才有ia+ib+ic+iN=0，保證漏電保護器不動(dòng)作。但如前所述，“負載三相平衡”是一個(gè)理論概念，不具多少實(shí)際意義。因此漏電保護器均應用于三相四線(xiàn)配電系統中，而不論其負載是否平衡。對無(wú)中性點(diǎn)的負載，則不可使用。
大不相同，穿過(guò)零序電流互感器的僅有3根相線(xiàn)，因此，它檢測的僅是三相電流的相量和。在正常的配電系統中，要使ia+ib+ic=0，只有以下2種情況：
1. 三相四線(xiàn)配電系統中，負載三相平衡。此時(shí)，盡管系統的N線(xiàn)未穿過(guò)漏電保護器的零序電流互感器，但因ia+ib+ic=0，漏電保護器不動(dòng)作。但亦如前述，這是一種理論狀態(tài)。
2. 配電系統本身是三相三線(xiàn)制，不論其負載是否三相平衡，也不論負載是Y形接法或Δ形接法，均有ia+ib+ic=0，漏電保護器不動(dòng)作。圖3-a類(lèi)型漏電保護器接三相三線(xiàn)負載時(shí)，
負載Y形接法及Δ形接法的配電電路圖如圖4-a、b所示。
因此，三極漏電保護器更具實(shí)際意義的使用場(chǎng)合是前述的第2種情況，即應用于三相三線(xiàn)的配電系統，負載對N線(xiàn)無(wú)要求。電動(dòng)機便是此類(lèi)負載之一，不論該電動(dòng)機的繞組是Y形接法還是Δ形接法。
漏電保護器的工作原理及應用相同，不再贅述。
對民用建筑電氣設計而言，三極或四極漏電保護器的應用是廣泛的。例如，按規范，在住宅樓單元進(jìn)線(xiàn)處要設300mA的漏電保護器，此時(shí)因配電系統為三相四線(xiàn)（未考慮PE線(xiàn)），我們只能選用類(lèi)型的漏電保護器。若選用漏電保護器則可能使其無(wú)法正常工作。另一個(gè)應用例子便是三相插座前端加裝漏電保護。此時(shí)，若僅為預留三相插座而不知其負載為何，情況便比較復雜。具體地說(shuō)，若負載有中性線(xiàn)，則不可選用的漏電保護器。若負載無(wú)中性線(xiàn)，則只能選用的漏電保護器（此種情況下，我們仍考慮實(shí)際三相負載不能滿(mǎn)足“三相平衡”的理論要求）。
綜上所述，三極、四極漏電保護器的正確使用應建立在弄清漏電保護器本身的結構，即N線(xiàn)是否穿過(guò)零序電流互感器與負載類(lèi)型，即負載是否對中性線(xiàn)有要求的基礎上。筆者以為，三極漏電保護器應定義為N線(xiàn)不穿過(guò)零序電流互感器，它應用于三相三線(xiàn)配電系統，負載無(wú)中性線(xiàn)。四極漏電保護器應定義為N線(xiàn)穿過(guò)零序電流互感器，它應用于三相四線(xiàn)配電系統，負載有中性線(xiàn)。對所謂“三極漏電保護器”因其容易混淆概念而須引起大家注意。
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