摘要：经由过程对低压漏电庇护装配的系统研究及实验，分析设计并建造了一种新型无触点漏电庇护装配，在实验室及现实运用中充实证实其平安靠得住、效果良。要害词：触电；零序电流；矢和；无触点；双向晶闸管；自检功能LowVoltageLeakageProtectingDeviceofNewTypeNon—contactJIAChuan—sheng,ZHUXue—xia,CHAIYan—li(EngineeringInstitute，XuzhouNormalUniversity，XuzhouJiangsu221011，China)Abstract：Throughsystematicstudyandtesttolowvoltageleakageprotectingdevice，anewleakageprotect—ingdeviceofnon—contactisanalyzed，desigedanddeveloped.Ithasbeenfullyprovedtobesafe，reliableandgoodeffectinthelaboratoryandpracticalapplication．Keywords：electricshock；zerosequencecurrent；vectorsum；non—contact；bidirectionaltransistor；self—checkingfunction1引言随着工科学技术的不竭成长，电气化、自动化水平也在不竭提高，电能在各个领域中获得越来越普遍地运用。电力电能有很多点，如使用利便、传输快捷、轻易控制、易于转换、消耗少、效率高、没有污染等，是现代社会中使用普遍、清洁的二次能源。与此同时，人们接触电气装备的机遇也随之增加，是以增加了触电事故的机率，给国家和人平易近的生命财富造成了庞大的损失。触电事故是指人的身体某一部位接触到电气装备的带电部门而引发局部受伤或死亡的现象。它可以分为电击与电伤两种类型。所谓电击是指电畅通流畅过人体的内部，当电流到达一定数值后，破环人体的心脏、肺部和神经系统的正常工作。假设不能立即脱离电源，便会造成呼吸坚苦，心悸出汗心脏麻木，严重时将危机人的生命；电伤也叫点灼，它是指由电流的热效应、化学效应或机械效应对人体酿成的危险，它可伤及人体的内部甚至骨骼，还会在人体概况留下触电的伤痕。电伤往往是由高压触电酿成的，而低压触电造成电击的机率偏高，生发生活中所发生的触电死亡事故，年夜多是电击酿成的。是以研究靠得住的低压漏电庇护装配显得尤其重要，国家对用电平安有强制性的要求，在许多场所安装了残剩电流庇护器，即漏电庇护。2漏电庇护装配的基本工作原理2.1漏电庇护装配。漏电庇护装配在泛起人身触电或装备漏电时，能在划定的时间切断电源或发出警报，从而避免酿成人身触电伤亡事故。依照其庇护的工作原理，低压漏电庇护装配可分为电压动作型和电流动作型。2.2电压动作型漏电庇护装配。电压动作型低压漏电庇护装配的基本工作原理是将一个检测线圈串联在变压器低压侧的中性点和接地极之间，当低压系统发生触电事故时，电源经由过程相线、人体、年夜地及漏电庇护装配的检测线圈，组成—个闭合回路，同时在变压器中性点和年夜地之间泛起一个故障电压，当这个故障电压到达一定值时，检测线圈就推动脱扣机构，使主开关动作把电源切断。漏电庇护装配的检测元件，有的是一个简单的检测线圈，直接带一个脱扣机构来控制主开关，称为单级式；有的是一个活络继电器的触点来控制主接触器，称为双级式。电压动作型漏电庇护装配只能控制单台变压器三相平衡性负载，直击雷或感应雷击时，电压线圈轻易烧毁，不能作为直接接触庇护和分级庇护。2.3电流动作型漏电庇护装配。电流动作型低压漏电装配主要由零序电流互感器、脱扣机构和主开关组成。零序电流互感器是一个检测元件，可以安装在变压器中性点与接地之间，也能够安装在干线或分支线上，组成分级庇护。当发生人身触电或接地漏电等事故时，在零序电流互感器上将会发生电流，使脱扣线圈动作。由于当正经常使用电时，单相或三相供电电流从电源的端流出，经过导线，用电装备回到电源形成回路，也就是在电源端或用电装备端电流的流进等于流出，其电流矢和为零。故障状态时，有一部门故障电流不是经由过程导线回到电源端，而是经由过程年夜地回到电源端，为此在零序电流互感器就会感应出故障电流，使开关动作切断供电电源。它既可以作为全系统的总庇护器，也能够分级安装，实现分路，分级庇护，而且不要改变电网运行方式，动作靠得住性高。2.4电流动作型和电压动作型运用比力。由于电压动作型漏电庇护装配有着不成克服的错误谬误，近几年来已被电流动作型所取代。今朝列国开发的低压漏电庇护装配尽年夜部门是电流动作型漏电庇护装配，即残剩电流动作庇护装配。电流动作漏电庇护装配有两种工作类型：电子式和电磁式。电磁式漏电庇护装配不需要辅助电源，只要有残剩电流泛起，庇护装配都能动作，但工艺较复杂，价格较高。电子式庇护装配的电子检测电路，放年夜执行电路需要辅助电源，在辅助电源正常时，庇护装配才能靠得住动作。3低压漏电庇护装配的现状3.1部门冒充伪劣产物充溢市场笔者在调研进程中，从电子市场采办了一些低压漏电庇护装配，泛起了部门假劣产物。如图1所示，该产物从外表上检查完全合适要求，合上开关K，电源接通，按下漏电庇护实验按钮SB1开关跳开。其原理不需多述，一旦安装使用，在泛起人身触电事故时，它基本起不到庇护作用。人命关天，建议用户在采办时不成贪图廉价。与此同时，建议工商、检部门要针对该类产物周全打假。3.2DZ系列低压漏电庇护装配存在的问题如图2所示为运用较普遍的DZ系列低压漏电庇护装配的工作原理，它是经由过程国家检部门检测的正规产物，在电路正常使用时，零序电流互感器LH二次绕组无输出旌旗灯号，庇护装配不动作。当电路发生漏电某人身触电事故时，只要漏电或触电电流到达漏电庇护装配的动作电流值时，零序电流互感器二次绕组输出一个旌旗灯号，使线路中的晶闸管VT1被触发导通，整流桥被短接，使得漏电脱扣器TQ中流过一个较年夜的电流，脱扣器动作，自动断开电路，切断电源的前方，起到庇护作用。该装配动作电流Idz＝30mA，动作时间t＝0.1s。经过理论分析和屡次实验，证实它存在以下几个方面的问题：(1)当零线N断线或接触不良时，此时若发生人身触电事故，会形成前方，人体电阻，年夜地，变压器中性点的电流回路，可是TQ没有跳闸电源开关没法跳开仗线，起不到庇护作用，此时前方一直有电，这类情况长短常危险的；(2)当零线、前方接错时，若发生人身触电，装配会跳开零线，连结前方有电，增年夜了人体触电死亡的可能性；(3)今朝同类产物鱼目混杂，指示功能不齐全；(4)该产物的内部主要元器件，如跳闸线圈机构卡塞，晶闸管VT1、整流桥VD1～VD4等缺少需要的自检功能，一个元件出了问题，庇护即失效，其实不切断电源，在此种情况下若发生人身触电事故是很危险的；(5)和其它电子式漏电庇护装配一样，只有在辅助电源正常时，庇护装配才能靠得住动作，一旦辅助电源出了问题，它将失往庇护功效。R1、CR2、C2—晶闸管阻容吸收装配；VT1、VT2—双向晶闸管，B1、B2—MOC304l光电耦合器；SB1—复位送电按钮，SB2—漏电实验按钮；LH—零序电流互感器；VD1～VD4—整流二极管；LED1—送电指示发光二极管；VG54123—集成块，R10—人体模拟电阻：E—可充电电池，R11—压敏电阻；V1—稳压二极管，VT3—seR晶闸管4新型无触点漏电庇护4.1工作原理：电源正常工作时，此时按下送电复位按钮SB1，电池E经由过程VD6，SB1，光电耦合器B1，B2触发双向晶闸管VT1、VT2。VT1、VT2导通，发光二极管LED1发出红光，说明送电正常，负载能够正常工作，松开按钮SB1，此时交流220V经过R7，C3降压，VD1～VT4的整流，电容C4的滤波，为光电耦合器B1、B2提供一个直流电源，使双向晶闸管VT1、VT2能够延续维持导通，值得说明的是电容c4的电容值又不能选择太年夜，否则影响低压漏电庇护装配的动作时间。4.2触电庇护原理：当人体触及前方或前方自己尽缘欠好时，前方和零线上的电流矢和不为0，这时候零序电流互感器LH的二次线圈就发生一个感应电流旌旗灯号，当漏电电流年夜于10mA时，该旌旗灯号经过集成块VG54123放年夜，触发可控硅VT3使其导通ab两头电压为1V，从而光电耦合器B1、B2截止，双向晶闸管VT1、VT2关断、切断电源，起到漏电庇护作用，漏电庇护动作时间t<0.1s。R1C1R2C2划分为双向晶闸管VT1、VT2的过电压庇护，压敏电阻R11用于负载侧的过电压庇护。4.3漏电庇护实验：送上电源后，按下复位送电按钮SB1，电源指示灯LED1发光，说明电源正常。按下实验按钮SB2，经由过程人体模拟电阻R10组成回路，此时双向晶闸管VT1、VT2应立即关断，指示灯LED1熄灭，说明线路工作正常，按下复位送电按钮SB1，VT1、VT2同时触发导通，负载可以正常工作。5竣事语新型无触点漏电庇护装配和今朝同类产物相比，它的点很是较着：(1)当发生断零线或断前方时，双向晶闸管VT1、VT2同时关断，切断电源，确保平安供电；(2)送电后电源指示灯LED1发光具有指示功能；(3)动作电流Idz=10mA，动作时间t<0.1s，活络度高，动作时间快；(4)主要元件如VT1、VT2、B1、B2、VD1～VD4、VT3等具有自检功能，即某一元件泛起故障，能够保证迅速切断电源，确保只要供电，漏电庇护就能正常工作；(5)主回路和控制回路间经由过程光电耦合器进行毗连，年夜年夜提高了线路的抗干扰能力；(6)克服了传统的电子式漏电庇护装配只有辅助电源正常时庇护器才能动作的错误谬误，无触点低压漏电庇护装配当辅助电源不正常工作时会立即切断电源，实现庇护；(7)该线路经过次设计和改良，设计较巧妙，停电状态下控制回路没有电，下降了电耗，提高了装配寿命。随着人们生活水平的提高，对用电要求越来越高，既保障了人们用电利便，又要保障用电平安。低压漏电保装配能够保障人身平安及避免漏电故障，我们开发研究出的无触点低压触电庇护装配，经由过程三年多的实验和现实安装使用，证实它具有靠得住性高，免于维护，动作时间短，能够确保平安用电，尤其适用于居平易近家庭和实验室安装使用。参考文献[1]李奎，陆建，智能化漏电庇护研究[J].《机床电器》，2002(4)[2]贾传圣，姜来东.一种新奇的低压漏电庇护装配[J]《电气开关》2002(2)[3]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].机械工出书社，2002.