漏電，它的準確名稱是單相接地故障。因為英文里大地的首字母是G，故單相接地故障保護一般叫做G保護。當發(fā)生漏電后會有兩種現(xiàn)象出現(xiàn)。第一種現(xiàn)象是對人體產(chǎn)生電擊傷害，第二種現(xiàn)象是發(fā)生線路過熱并引起電氣火災。題主所說的家庭配電中的漏電保護指的就是第一種現(xiàn)象。以下我們來探討一番。
1.漏電保護的類型
第一種類型用于人身用電安全防護，漏電保護器的動作門限電流從10毫安到50毫安，一般用30毫安的規(guī)格。第二種用于人身用電安全防護和消防電氣火災防護，漏電保護器的動作門限電流從50毫安到100毫安。第三種用于消防電氣火災防護，漏電保護器的動作門限電流大于100毫安。
2.漏電保護測量的原理
我們看下圖：
圖1：漏電保護器工作原理
圖1中的L是相線，N是中性線，PE是地線。我們看到用電設備的外殼接到地線上。正常使用時，相線電流Ix與中性線電流In大小相等方向相反，兩者之和等于零，即Ix+In=0。漏電保護器RCD不會有輸出，前接斷路器也不會出現(xiàn)保護跳閘。當發(fā)生漏電后，一部分相線電流流經(jīng)地線PE返回電源，故相線電流與中性線電流之和不等于零。我們把兩電流之和叫做剩余電流Ig，此時Ig=Ix+In≠0。漏電保護器的控制器會啟動操控機構(gòu)使得前接斷路器執(zhí)行保護跳閘。這就是單相漏電保護器RCD的工作原理。這種單相漏電保護器廣泛運用于居家配電系統(tǒng)和寫字樓配電系統(tǒng)。
我們看下圖：
圖2：三相漏電保護器RCD的工作原理（TT接地系統(tǒng)）
我們設三相電流是Ia、Ib和Ic，中性線電流是In，若三相不平衡電流是Id，則有：
中性線電流In與三相不平衡電流大小相等方向相反，因此在正常情況下，則有：
當發(fā)生漏電后，沿著地線PE經(jīng)過地網(wǎng)返回電源的單相接地故障電流則是：
我們把它叫做剩余電流。若剩余電流超過RCD的動作限值，則RCD動作并驅(qū)動斷路器執(zhí)行跳閘。
這就是漏電保護器的工作原理。
3.工廠企業(yè)中的漏電保護器安裝在哪里？
我們看下圖：
圖3：工廠的配電系統(tǒng)示意圖
圖3中，與電力變壓器直接相連的配電系統(tǒng)（綠色）叫做一級配電系統(tǒng)，它的特點是電流和短路電流很大。一級配電系統(tǒng)一般位于主配電室或者變電所里；一級配電系統(tǒng)的饋電回路通過電纜把電能輸送到車間配電室的二級配電系統(tǒng)（天藍色）中，二級配電系統(tǒng)的電流和短路電流比一級配電系統(tǒng)?。欢壟潆娤到y(tǒng)的饋電回路通過電纜把電能輸送到末端用電設備處，我們叫做三級配電系統(tǒng)（粉色）。在圖3中，我們看到三級配電系統(tǒng)的主進線斷路器下方配了漏電保護器RCD，當然它是三相的。我們在一級配電和二級配電中并未見到漏電保護器RCD的圖符，這是因為漏電保護或者單相接地故障保護的功能已經(jīng)被包含在斷路器的脫扣器中了。
我們看下圖：
圖4：框架斷路器脫扣器中的單相接地故障G保護
圖4中左側(cè)是框架斷路器的面板，右側(cè)是它的脫扣器操作面板，其中的G保護就是執(zhí)行單相接地故障保護（漏電保護）的選項。其它L、S和I的功能是過載保護、短路短延時保護和短路瞬時保護。我們把四者合并起來，叫做LSIG四段線路保護。在工廠車間配電室低壓開關柜中，我們常常見到帶電子式脫扣器的塑殼斷路器。下圖是帶電子式脫扣器塑殼斷路器的保護參數(shù)表：
圖5：電子式脫扣器的塑殼斷路器保護參數(shù)表
注意看圖5中的G保護，它既可以實現(xiàn)門限電流的調(diào)節(jié)和整定，也可以實現(xiàn)脫扣時間的調(diào)節(jié)和整定。
