漏电保护的发展（剩余电流漏电保护技术的）

通过对剩余电流漏电保护技术应用情况调研，并剖析其存在问题，找到了剩余电流漏电保护技术的“症结”，提出了解决问题的新思路、新方法。

1 引言

多年来，剩余电流漏电保护器用了一茬又一茬，很多人对它进行了多种多样的改进，有关方面进行了严格管理，但使用效果总不理想，问题的“症结”在哪里，很有研究的必要。

2 剩余电流漏电保护器的基本工作原理

图1是剩余电流漏电保护器的原理电路图，由检测互感器CT、控制电路板L、动作控制器J三部分组成。检测互感器CT是用来检测被保护电路之泄地电流的漏电传感器。控制电路板L的功能是，在漏电传感器CT送来的漏电信号控制下，产生并发出漏电保护器动作控制指令。

动作控制器J是漏电保护器的动作执行元件，可以是断路器的脱扣器，也可以是继电器或声、光报警器等。供电线路穿过检测互感器CT，CT以下的供电线路为被保护电路。使用漏电保护器时，配电变压器低压侧中性点可靠接大地D，用以形成电网对地漏电的检测通道。漏电保护器的工作过程：当被保护电路没有接地故障时，流经检测互感器CT的电流相量和等于零，CT二次侧没有信号输出，被保护电路正常运行。

当被保护电路出现接地故障，如RAD（含人身触电）时，电源立刻通过接地点、大地、变压器中性点接地极，至配电变压器低压侧中性点，形成漏电回路，产生泄地电流ID。该电流使流经检测互感器CT的电流相量和不再是零，因此，其二次侧有与漏电流成比例的信号输出。

该信号送控制电路板L，当漏电流达到一定程度时，触发电路板L工作，向动作控制器J发出动作控制指令，完成保护动作。

由以上漏电保护器的基本原理可以看出，它的技术特征有：一是靠检测互感器CT检测被保护电路的对地漏电电流，产生控制信号，用以控制漏电保护器动作。二是靠配电变压器低压侧中性点接地形成电网接地检测通道，用以保证漏电保护器的正常工作。

这样虽然能实现火线对地的漏电保护，但同时，也因此决定了漏电保护器一方面存在发生频动的条件，另一方面对被保护电路中的零（N）线接地故障不起作用。基于这些技术特征，对剩余电流漏电保护器的频动、拒动失效问题应作进一步解析。

图1

3 关于漏电保护的概念

所谓漏电有两种情况，一是电网线间漏电，二是电网对地漏电。既然叫漏电保护器，就应当对这两种漏电都起作用。但实际上漏电保护器只对电网对地漏电起作用，对电网线间漏电是不起作用的。因此，严格讲，现在的漏电保护的概念是不确切的 ，是名实不符的，确切讲，是一种电网对地漏电保护。因此，不能认为漏电保护器对所有的漏电都起作用。

4 剩余电流漏电保护器运行状况分析

多年来，特别是两网改造以来，多次大量推广使用漏电保护器，其目的除了保证安全以外，也希望起到电网接地监控的作用，但效果很不理想。经调研，漏电保护器应用于电网以后，很多因素都在发挥作用，通过如图2的“剩余电流漏电保护器必然失效逻辑图” 所述的内在逻辑关系，促成了漏电保护器频动、拒动，进而失效。

图2

4.1 频动，即动作太频繁，影响人们正常用电，是突出的问题之一。频动包括该动和误动：

4.1.1 该动，指电网确实发生了接地故障，保护器动作是正常的，占频动的大多数。该动含两个方面：

（1）人身触电动作，只占极少数。由于电网中性点已经接地，大地已成为电源的一极，立足于地的人，只要触及电源，便立即形成回路，形成人身触电动作；

（2） 其他自然接地动作，占该动的大多数。由于电网中性点已经接地，大地已成为电源的一极，电网火线的绝缘老化、磨损、污染、受潮、不规范铺设电路、违规用电等都可能造成接地故障，接地故障是必然的，多发的，在电网中性点接地情况下，漏电保护器动作当然要大量发生，这是造成频动主要原因。

4.1.2 误动，是指漏电保护器不应该动作而动作了，这种情况在频动中虽占少数，但加剧了频动。误动有两种情况：

（1）电磁干扰误动。漏电保护器是靠检测互感器所产生的漏电信号控制动作的，环境电磁波也可能使检测互感器产生信号，造成电磁干扰误动。在电网中性点接地情况下，这种干扰的影响会更大；

（2）投切冲击误动。由于电源开关断口不同步、电网对地分布电容和电网中性点接地等原因，在电源投切时会造成系统中性点瞬间偏移，使漏电保护器产生动作信号，造成误动。这种误动致使漏电保护器在

电网的中上段、大负荷控制、一些工业用电等场合无法使用。有的为使用漏电保护器，把动作电流整定得很大，虽然不误动了，但失去了其本来的意义。

4.2 拒动，是指电网接地或人身触电时，漏电保护器应该动而不动。引起拒动的原因有两个：

4.2.1中性线重复接地分流拒动

由于电网中性点已经接地，如图3，漏电保护器以下的零线出现接地故障，如RND，人们无法知道，如这时再发生火线接地，如RAD，其泄地电流的一部分IADN会通过接地点就地回零，使本来应通过大地到电网中性点回零的电流ID大幅度减小，使漏电保护器检测到的漏电信号减小，造成拒动。

值得注意的是：由中性点接地造成的中性线接地故障积累，加剧漏电保护器失效，是其最危险，且无法弥补的漏洞。

图3

4.2.2 漏电保护器失效拒动，是指漏电保护器损坏、人为的将漏电保护器解除运行造成的拒动。漏电保护器损坏和人为解除运行非常严重，占绝大多数，原因有两个：

（1）过压损坏。主要是由于中性点接地，把雷电压引入电网中，雷击损坏漏电保护器电路板。

（2）人为损坏或退出运行。这都是由于漏电保护器频动，干扰正常用电，使用户不耐烦所致，而这些都与电网中性点接地有直接关系。

4.3 对于漏电保护器，国家标准规定了很多严格的指标，又有严格的检测、管理制度，然而在使用中，却存在着严重的频动、拒动、失效问题，要求那么严格，使用的结果却是如此不好，原因何在？通过上述剖析，可以明确的得出结论：剩余电流漏电保护技术的“症结”是它的使用条件——电网中性点接地，因此带来了一系列问题。

4.3.1剩余电流漏电保护技术存在如下明显漏洞：

（1）先电击后保护。因为电网中性点接地，大地成为电源的一极，人与大地密切相关，一但触电，立即形成回路，先遭到电击，检测其信号，然后用这个信号控制动作，实现保护。可见，任何的迟动和拒动都有可能造成灾难性后果。得到保护的前提条件是先承担遭电击所带来的危险。

（2）对零线接地故障不起作用，导致漏电保护器失效和电网劣化。因为电网中性点接地，不仅使漏电保护器对零线接地故障不起作用，还掩盖电网的所有接地故障，不仅会造成被保护电网零线接地故障极难发现，形成积累，进而造成相线接地故障电流就地回流，减小互感器检测信号，引起漏电保护器拒动失效，这种失效又进一步导致相线接地故障的积累，加剧电网劣化。

（3）漏电保护技术方案自相矛盾。要害是漏电保护器的使用条件是电网中性点接地，而中性点接地反过来造成漏电保护器的频动、拒动、失效，使漏电保护器陷入了自相矛盾不能自拔的怪圈，用不住也自然成了不争的事实。多年来，对漏电保护器的各种改进，没有也不可能在漏电保护器（电网中性点接地）的思路内解决问题。

4.3.2 中性点接地型式的引入给电网带来了更多更严重的问题

多年来，在一次次的推广漏电保护器的同时，把大批的低压电网的中性点接了地，尽管漏电保护器大多已经不用了，人们没有，也不敢，甚至不允许把电网中性点的接地解除，造成有效的电网接地监控装置无法使用，给电网带来了更多更严重的问题。

（1）中性点接地，相当于全电网（通过变压器线圈、负载）接地，掩盖电网接地故障，很难查找排除，使接地故障越积越多，加速电网劣化，使电网很难管理。

（2）中性点接地，造成严重的漏电保护器频动、拒动、损坏，最终导致其大多数失效，使漏电保护器名存实亡。

（3）中性点接地，使大地成为电源的一极，形成电老虎嘴，是造成触电伤亡、漏电火灾、雷击电器等电网事故的人为隐患。

（4）中性点接地，加剧同网异线同时接地问题，形成庞大的多电源共地系统，造成严重的电能损耗和电污染。

（5）由于中性点接地，当相线出现接地故障时，会引起电网电压大幅度波动和不平衡，造成电源不稳定。

（6）中性点接地，为一火一地偷电、放电提供了方便，增加了电网管理难度。

4.4 剩余电流漏电保护器的使用现状

多年来，特别是城农网改造以来，为了安全用电，漏电保护器用了一茬又一茬，结果茬茬都以失败而告终。在工厂，由于漏电保护器频繁动作，影响生产，基本上没有使用。在农村，由于严重影响正常用电，大多数漏电保护器已经损坏或解除运行，名存实亡。漏电保护器在宾馆等干燥场合使用尚可，但越是需要的地方（如农村等潮湿场合）就越不能用。

5 新技术使电网与地绝缘悬空运行

由于剩余电流漏电保护技术的“症结”是电网中性点接地，不摆脱中性点接地，问题无法解决；由于经长时间调研，并没有发现低压电网中性点一定要接地的硬道理；由于有关国家标准、行业法规都曾规定：低压电网中性点可直接接地，也可不接地。

由于如矿井、船舶、医院及部分普通用户长时间使用中性点不接地电网，并没有发现什么问题，其安全性、稳定性、可靠性反而比中性点接地电网要好得多。为此，主张解除中性点的接地，对不接地的电网进行有效接地监控，及时发现和排除接地故障，保持电网与地绝缘，使电网悬空运行，独立自洁。

用于中性点不接地电网的接地监控新技术，不存在技术漏洞，具有总监控器和多种分监控器，有监控报警器、监控动作断路器和监控报警加动作断路器，可实现分级监控，其稳定性、可靠性、有效性、耐用性都远优于漏电保护器，完全可以替代之，用以实现低压电网的安全、节电、稳定、洁净运行。

（本文选编自《电气技术》，作者为李振良。）

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