漏电保护开关的作用与原理

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漏电保护开关又叫“漏电断路器”，它是由一个小型断路器和一个漏电脱扣装置组成。它除了有小型断路器具有的短路保护、过载保护以外还具有漏电保护的作用，广泛应用于家庭线路及各种电气设备的漏电防护。
漏电断路器的作用
过载保护：指当电流超过规定值以后，漏电断路器会延时断开，防止线路或者电气设备损坏。漏电开关动作时间和电流过载值有关，电流过载越大，开关动作时间越短。
短路保护：指当线路或者用电设备发生短路时，漏电开关会瞬间断开，防止线路或者设备因大电流而烧毁。
漏电保护：指线路或者设备发生接地故障（漏电）时，漏电开关会动作，防止人接触而发生触电。
漏电开关原理
前面我们说到漏电开关实际上就是有一个小型断路器和一个漏电脱扣装置组成。那我们就先说一下小型断路器的原理吧。小型断路器的原理图如下所示：

当我们把断路器闭合时，动触头在机械作用下克服弹簧作用力连通静触头，并且通过锁扣保持接通状态。此时断路器进线和出线接通，电流从断路器进线流向后期用电设备。

• 当断路器后面的线路或者设备发生短路时，电流瞬间剧增。串联在线路中的电磁铁磁力增大，把（图中黑色）连杆往上推，让锁扣脱扣，动触头在弹簧拉力的作用下断开线路。
• 同样，当断路器后面的线路或者设备发生过载时，双金属片发热弯曲更严重，向上推动（图中黑色）连杆，让锁扣脱扣，动触头在弹簧拉力的作用下断开线路。
  

双金属片发热是需要时间的，电流越大发热越严重，弯曲越快。所以断路器过载保护动作时间和过载电流大小有关，电流越大动作越快。
另外从原理分析可知，断路器断开是依靠锁扣脱扣在弹簧的拉力作用下而断开。如果断路器的触头一旦发生熔焊无法断开，但是从断路器外观上是看不出来的。所以在某些场合，为了检修安全必须要用隔离开关，就是我们常说的刀闸。刀闸开关只要打下来那就一定是断开的，可以保证绝对安全，这就是刀闸开关的优势。
漏电保护装置我们再来说一下漏电脱扣装置，漏电脱扣装置也叫“剩余电流动作保护器”，简称RCD。它的工作原理如下图所示：

当开关闭合，电流从火线L出发通过用电设备回到中性线N。此时，火线和中性线电流相等，即I1=I2；PE线电流为零，即I3=0。
由于电流I1=I2，它们产生的磁场大小相等、方向相反，完全抵消，零序互感器不能感应出电流，无法驱动脱扣器脱扣。
当用电设备发生漏电时，会有一部分电流通过设备外壳、PE线流走，此时电流I1≠I2，它们产生的磁场无法完全抵消，零序互感器就会感应出电流，然后驱动脱扣器脱扣从而让断路器断开。
从上面的原理我们可以知道：漏电脱扣装置正是利用检测火线L和中性线N的电流是否相等来判断设备是否漏电。如果它们的电流相等，那么即使设备漏电，漏电脱扣装置依然不会断开。

所以PE线是关键，当设备漏电时PE线可以提供漏电回路，让火线L和中性线N的电流不相等。如果漏电保护开关在没有PE线的情况下使用，即使设备发生漏电，开关依然不会动作。