[科普中国]-触电保护器

触电保护器1是减轻触电对人体产生伤害的一种装置。又称漏电保护器。是低压用电设备中常用的触电保护装置。

简介触电使人致死的条件是：①人体的不同部位同时接触不同电位的物体；②上述电位差(即电压)达到一定数值以上；③通过人体的电流持续时间超过一定数值。触电保护器是以破坏上述条件为基础设计的，当人体触电时，能自动、快速地切断电源。

结构触电保护器主要由检测元件、脱扣元件和开关装置组成。①检测元件：当用电设备发生事故或绝缘损坏而有电流通过人体时，检测元件能灵敏地感受到，并发出动作命令。②脱扣元件：把检测元件发出的命令加以放大后，驱动电源开关的操作机构。③开关装置：接通或断开电源的装置。

分类触电保护器按工作原理分为电压型和电流型两种。电压型触电保护器的原理接线见图1。其动作过程是：当人体与C 相接触时，相电压Uc加在手和脚之间，人体、大地、桥式整流器、中性线和变压器C 相绕组构成电流回路。此时，整流器的直流侧有电流通过，使灵敏继电器LJ动作，打开其常闭接点，交流接触器JC断电，使其常开接点JC打开，从而切断电源，解脱人体触电电源。电压型触电保护器的动作灵敏，起动电流可以根据人体的安全电流来整定（人体的安全电流一般为10～15mA），适用于三相四线制中性点不接地系统。在使用时须注意：触电保护器上的零线连接处，不允许接头松脱；系统零线对地绝缘不得降低或对地短路。否则，保护器将失去保护作用。电流型触电保护器按其工作原理又可以分为单相电流互感器型和环形电流互感器型两种，两种保护器各有其特点。

①单相电流互感器型触电保护器：电流互感器 B有两个一次侧绕组①和②，两绕组的匝数相等绕向相反，分别与相线及零线相接。二次绕组 ③和灵敏继电器J相接。正常工作时，相线中的电流和零线中的电流相等，铁心中没有磁通，绕组③中也没有感应电动势和电流。当人体触及相线时，通过人体的电流Ib经大地回到电源，此时，互感器B的绕组①和②中的电流失去平衡，铁心中出现磁通，绕组③中即产生感应电动势，并有电流启动交流接触器JC，使其常闭触点打开，从而切断电源。

②环形电流互感器型触电保护器:其电源的3根相线A.B.C和零线O绞合在一起作为环形电流互感器的原边绕组。正常时，无论三相负荷平衡与否，4根导线中电流之和为零，放大器无输入也无输出。如果人体触及带电体，有电流I0以大地为回路流动时，则A、B、C和O 4根导线的电流之和不再为零，出现不平衡电流。此不平衡电流在环形电流互感器中产生磁通，二次线圈中的电流经放大后启动交流接触器JC切断电源。这种触电保护器要求零线只能一点接地，否则因为不平衡电流没有经过电流互感器，当负荷不平衡时会导致保护器误动作。如果电流互感器接在中性点的零线与地之间，当绝缘损坏时，漏电电流以重复接地点和零线为回路，不经过电流互感器，则保护装置拒绝动作。

历史发展自从人类发明并使用电以来，电不仅能给人类带来了很多方便，也能给人类带来灭顶之灾。它可能烧坏电器，引起火灾，或者使人触电。如果有一种设备可以使人们安全地使用电，将会避免很多不必要的损失。所以在五花八门的电器接踵而来的同时，也诞生了各式各样的保护器。其中有一种是专门保护人的，称为漏电保护器。漏电保护器俗称漏电开关，是用于在电路或电器绝缘受损发生对地短路时防人身触电和电气火灾的保护电器，一般安装于每户配电箱的插座回路上和全楼总配电箱的电源进线上，后者专用于防电气火灾。

触电保护器经历了一个漫长的发展历程，目前已为全世界普遍使用。

1930年在欧洲发明了电压动作型漏电保护器，用来防止电气设备因绝缘损坏而发生的触电事故。1960年出现了电流动作型漏电保护器。当前，世界上的电压动作型漏电保护器已被淘汰，而电流动作型漏电保护器已经成为漏电、触电保护的主要电气装置。

日本从1964年开始为防止建筑施工现场的触电事故而研制电压动作型触电保护器，1966年从西德引进电磁式电流动作型漏电保护器，1976年开始生产集成电路的触电保护器。

美国从1967年开始就使用了电流动作型触电保护器，由于游泳池的触电事故导致重视漏电保护器的发展，而且一开始就要求使用漏电动作电流为5mA的触电保护器。

我国从1966年开始研制电压动作型触电保护器，1976年开始研制生产电磁式触电保护器器，1985年左右研制生产了集成电路的触电保护器。

漏电保护器的推广应用是与制定使用标准、规程分不开的。美国的《美国国家电气法规》(NEC)1971年版规定，自1973年1月1日起对住宅和建筑工地必须设置漏电保护器。日本的《电气设备技术标准》和劳动省的《安全卫生规则》中规定，工作电压超过60V的电气设备在潮湿场所使用必须设置漏电保护器，在400V电路中必须全部设置漏电保护器。

我国在1981年原国家建工总局《关于加强劳动保护工作的决定》中规定，施工现场的电气设备必须设置漏电保护装置。1983年制定的GB3787—1983《手持电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程》中规定，手持电动工具必须使用漏电保护器，1988年建设部制订的JGJ46—1988《施工现场临时用电安全技术规范》规定，用电建筑机械和手持电动工具必须设置漏电保护器，并要求在施工现场内实行包括总电源漏电保护在内的二级漏电保护。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学