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三極與四極漏電保護器的簡單分析

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生時是否斷開零線。其工作原理均為通過檢測相線、零線電流的相量和是否為零來判斷是否有漏電事故發生。本文所討論的重點是三極、四極漏電保護器的工作原理與應用場合的差異。 
  筆者查閱一些廠家提供的三、四極漏電保護器結構原理圖時發現一些題目,源自某國產品牌開關制造商產品資料,源自某入口品牌開關制造商產品資料。我們發現二者的四極漏電保護器的結構原理圖并無區別,但三極漏電保護的結構原理圖卻存在重大不同,并由此引發其使用也有重大區別。
  在分析之前,需要明確一個概念,即“負載三相平衡”。在三相交流電系統中,負載三相平衡時,其三相電流相量和為零。但筆者認為,所謂“負載三相平衡”是一個理論概念,在實際的產品制造中,因為出產工藝、使用前提及電源品質等因素的制約,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輕易達到漏電保護器的動作電流值例如30mA。因此,“負載三相平衡”這個概念只具理論意義。本文以下談到三極、四極漏電保護器的應用時與此相關。
  首先二者的漏電動作原理相同。均是通過檢測穿過零序電流互感器的3根相線和1根N線的電流相量和是否達到漏電保護器的動作電流值來決定其是否脫扣。對于正常工作的三相四線配電系統,不論其所帶負載如何,均有ia+ib+ic+iN=0,漏電保護器不動作。一旦發生接地故障時,故障相有一部門電流經故障點流入大地,此時零序電流互感器內電流相量和不即是零,即ia+ib+ic+iN≠0,漏電保護器動作,堵截故障回路,從而保證人身安全。不同之處僅在于漏電保護器動作時,在堵截相線的同時是否堵截零線。因此,筆者認為,所謂的三極漏電保護器是一種“假三極”漏電保護器,實在質與四極漏電保護器相同。

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