小型(漏电)断路器原理及其应用

⼩型（漏电）断路器原理及其应⽤

⼩型（漏电）断路器原理及其应⽤

1 ⼩型断路器的基本知识

1.1 ⼩型断路器的定义、分类及其执⾏的标准

1.1.1 定义：

⼩型断路器是⼀种⽤于低压电⽹[交流（50HZ或60HZ）额定电压不超过440V，额定电流不超过125A 的配电电器，按其⽤

途，低压断路器被定义为能够接通、承载及分断正常电路条件的电流，也能在⾮正常条件下（如过载，短路、过电压以及发⽣

单相接地故障时）接通、承载⼀定时间和分断电流的开关电器。过去⼜称之为⾃动开关、空⽓开关和空⽓断路（空开空断

等）。

1.1.2 ⼩型断路器的分类

a 、按⼩型断路器的极数来分为单极，两极、三极、四极，漏电保护断路器按极数分：1P+N、2P、3P、

3P+N、4P；；

b、按产品的使⽤功能来分：家⽤和类似⽤途、剩余电流保护；

c、按脱扣器型式分：B型脱扣器、C型脱扣器、D型脱扣器；

d、按产品的保护功能来分：过载保护、短路保护、漏电保护、过压保护（定做）；

1.1.3 标准

不同类型的断路器其性能应符合如下标准，以本公司⽣产的⼩型断路器为例；

DZ47-32、63、DZ30-32符合GB10963.1-2005标准；

DZ47LE-32、63； DZ30LE-32符合GB16917.1-2003标准；

DZ47-100符合GB14048.2-2001标准

DZ47LE-100符合GB14048.2-2001标准；

1.2 ⼩型（漏电）断路器的主要技术性能指标

1.2.1 短路电流的通断能⼒（短路接通和分断能⼒）

短路接通能⼒：是指断路器在线路发⽣短路时瞬间的接触，断路器能承受⽽不引起机械（电动⼒）、电⽓（电⽓引起的热），

可能造成的机械破损和绝缘热⽼化的电流值，它是以短路电流的峰值来表⽰。

短路的分断能⼒：是指断路器能够分断的线路预期最⼤短路电流的⼤⼩（以周期分量的有效值来表⽰）。

1.2.2 极限短路分断能⼒与运⾏短路分断能⼒

短路分断能⼒分极限短路分断能⼒与运⾏短路分断能⼒两种：

极限短路分断能⼒I CU—按规定的试验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能⼒的分断能⼒，⽤通俗的语⾔

说就是这台断路器在使⽤时，线路发⽣短路故障时能分断预期的最⼤短路电流⽽不致于对线路造成损坏，换句话说就是对线路

进⾏了保护，这台断路器就功成名就了，光荣退休了。

运⾏短路分断能⼒I CS—按规定的试验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能⼒的分断能⼒，⽤通俗的语⾔说

就是这台断路器在使⽤时，线路发⽣短路故障时能分断不超过⼀定⽐例的预期的最⼤短路电流⽽不致于对线路造成损坏，换句

话说就是这台断路器对线路进⾏了保护，但是仍要求它继续有能⼒执⾏原来的使命：继续承载其额定电流能⼒的分断能⼒。

1.2.3 额定剩余动作电流I△n

在规定剩余条件下，使剩余（漏电）电流保护器动作的剩余（漏电）电流值，⽤有效值表⽰，I△n 适⽤于剩余电流动作保护器

（断路器）具有0.006、0.01、0.03、0.1、0.3等规格。

1.2.4 额定剩余不动作电流（I△n0）

在规定剩余条件下，使剩余（漏电）电流保护器不动作的剩余（漏电）电流值，⽤有效值表⽰，I△n的值通常是I△n的⼀半，

即I△n0=1/2I△n。

1.2.5 单相负载时不动作过电流的极限值

单相负载时不动作过电流的极限值是指：在没有剩余电流的情况下，能够流过剩余电流保护装置（不论

极数多少）⽽不导致其动作的最⼤单相过电流，仅适⽤于剩余电流动作断路器。

1.2.6 剩余短路接通和分断能⼒

剩余短路接通和分断能⼒是指；在规定的使⽤条件和性能条件下，能够接通，在分断时间内，能承受和分断的预期剩余（漏

电）电流值，⽽不导致剩余电流保护装置失去保护性能。仅适⽤于剩余电流动作断路器。

上⾯的意思是：当漏电动作断路器在规定的使⽤条件和性能条件下，当所保护的线路中出现预期的短路电流，漏电保护部分应

不动作⽽由过载、短路保护部分去进⾏保护，与此同时（⽆过载、短路保护功能时）如有达漏电动作值的漏电流产⽣，漏电保

护应动作。此时接通的电流为其通断能⼒值。

保护特性

1.2.7 ⼩型断路器的保护特性包括：过载长延时、短路瞬动保护，如是⼩型漏电断路器还有漏电保护功能，根据客户的要求还

增加过压保护功能等。

过载长延时的实现较多的采⽤双⾦属元件，利⽤双⾦属随温度变化⽽弯曲的性能，恰当地选⽤双⾦属元件，经调试就能⽣产出

符合标准要求的产品。

短路瞬动保护性能：⼩型断路器⼀般采⽤电磁铁结构，由铁芯、电流线圈、线圈⾻架，弹簧等组成，由于电流线圈套在铁芯

上，当有电流通过时出现电磁感应就产⽣吸⼒，由于电流线圈匝数少、微弱的电流产⽣的吸⼒，不⾜以克服弹簧的反作⽤⼒，

所以正常⼯作状态断路器不会动作，只有电流达整定电流时才会动作。

根据整定电流⼤⼩的不同，选取合适的弹簧（⼀般选⽤压缩弹簧）反作⽤⼒，在同⼀壳架的产品中就派⽣出B型脱扣器，C型

脱扣器，D型脱扣器，短路保护特性也不⼀样，直接影响产品的选型，具体参数将在后⾯陈述。

对地泄漏电流保护：即漏电保护；

过压保护：电⽹电压超过规定值的上限时，将会造成设备损坏及加速线路绝缘损坏以致⼈⾝及⽕灾事故的发⽣，因此对⼀些电

压不稳定的地区或场所应采取过压保护措施。过电压的整定值⼀般取280（1±5%）V，特殊情况由⽤户提出，过压保护功能由

⽤户提出定做，常规产品不具备此项功能。

1.2.8 产品的温升

温升时指断路器在通以额定⼯作电流（约定发热电流）⼀定时间后，各零部件（如作外部连接的接线端⼦，可触及但不是⼿握

的部件等）和线圈（如果有的话）的温度与周围空⽓温度之差。

产品的温升直接影响产品的长延时性能，引起产品的早跳或不跳。在实际销售的产品中，温升⾼是⼀个普遍的现象，因此在安

装使⽤时尽量要求客户按说明书选⽤相应线径的导线，⽽且尽可能与铜线为主，因为说明书给出的线径与作温升试验的导线⼀

致，减少实际使⽤与试验室试验的差异性。

1.2.9 寿命

⼩型断路器的寿命是以完成闭合、断开操作的次数来表⽰的。试验时规定了操作的频率，既每⼩时的闭合--断开（机械寿命）

和接通分断（电⽓寿命）的次数。

寿命分机械寿命和电⽓寿命两种，机械寿命⼜称⽆载寿命。电⽓寿命⼜称有载寿命。有载寿命规定了施加的⼯作电压、⼯作电

流和线路的功率因数（功率因数通常取COS￠=0.8）它与线路的正常情况贴合。寿命在标准中有具体的规定，产品说明书中

也有说明。

1.2.10 额定电压

⼀般额定电压是指相间电压，即线电压，我国绝⼤多数的负载电压为三相交流50Hz、380V、单相负载额电压为220V。

⼩型断路器按最新标准规定三相额定电压为400V、单相电压为230V，完全可以满⾜负载对配电电器的要求。

1.2.11 安装类别

⼜称过电压类别。根据限定（或控制）电路中（或具有不同标称电压的电⽓系统中）产⽣的预期瞬态过电压和为限制过电压⽽

采⽤的有关⽅法为基础⽽确定的分类。

安装类别分为四个等级： 安装类别Ⅰ（信号⽔平级） 安装类别Ⅱ（负载⽔平级） 安装类别Ⅲ（配电⽔平级）

安装类别Ⅳ（电源⽔平级）

从以上分类可知⼩型断路器属于安装类别Ⅲ，配电⽔平级 1.2.12 污染等级

污染等级是根据导电的或吸湿的尘埃，游离⽓体或盐类和相对湿度的⼤⼩以及由于吸湿或凝露导致表⾯介电强度和（或）电阻

率下降事件发⽣频度⽽对环境条件作出的分级，污染等级可分为四级。⼩型断路器根据其使⽤环境以及执⾏的标准不同属于Ⅱ

类污染等级的产品包括：

DZ47（LE ）-32、63；DZ30（LE ）-32、属于Ⅱ类污染等级 属于Ⅲ类污染等级的产品是：DZ47（LE ）-100；

因为DZ47（LE ）-100执⾏GB/T14048.2标准，与塑壳式断路器执⾏同⼀标准，漏电部分参照GB16917.1标准，因其额定电流

在63A ~100之间，⼀般适合⼯业设备配电，家⽤⼀般不需要这么⼤的额定电流，⼯业环境相对于家⽤场所环境要恶劣得多，

因此规为Ⅲ类。其余的产品由于额定电流⼩，⼀般适⽤于家⽤及类似场所，规为Ⅱ类，执⾏GB10963.1标准及GBI6971.1标

准。 1.2.13 防护等级

是指外壳能防⽌直径超过规定值的固体异物进⼊壳内，能防⽌长度或厚度（或直径）不超 过规定值的⼯具，⾦属丝试验探针

等触及壳内带电或运动部分，⼩型断路器的防护等级为IP20，IP20能防⽌直径⼤于12.5mm 的固体异物进⼊壳内和防⽌⼿指或

长度⼤于80mm 的类似物体及壳内带电部分或运动部件。

1.3 ⼩型断路器的保护特性与其所执⾏的标准

1.3.1 DZ47（LE ）-100的保护特性及其所执⾏的标准

DZ47（LE ）-100按GB14048.2《低压断路器》标准执⾏、检验。配电型断路器的反时限特性如下表：

DZ47（LE ）-100断路器的反时限断开标准

由于DZ47（LE ）-100与塑壳式断路器⼜有差别，根据使⽤的需要可拼成1⾄4极的断路器，在作

等效特性试验时，1极不变，2极乘以1.1的系数，3极、4极乘以1.2的系数。

1.3.2 DZ47LE-32、63；DZ30

（LE ）-32的过载脱扣特性

以上⼏种产品的过载脱性能按GB10963.1的标准执⾏，具体特性要求如下表.

表中的B、C、D型是瞬时脱扣器的型式：

B型脱扣器的脱扣电流为＞3In~5In表⽰的意思是：当瞬时电流为3倍的额定电流，使⽤此类脱扣器的产品在≥0.1s时间内应不动

作，⽽在5In时，在＜0.1s内必须百分之百动作，有可能

整定的瞬时动作电流3In~5In之间，但前提是保证3In时必须百分之百不误动作，此整定在

3In~5In之间的电流，如⽤5In的测试电流当然会百分之百动作。

C型脱扣器的脱扣电流为＞5In~10In、D型脱扣器的脱扣电流为＞10In~20In它们所表⽰的意思按B型脱扣器进⾏类推。

具有B、C、D型是瞬时脱扣器的产品的使⽤范围：

B型：脱扣器电流3In~5In，是标准特性，⽤于住宅建筑和专⽤建筑的插座回路，在实际⽣产中此类产品销售不多，如有需要须

定做，⼀般没有库存。

C型：脱扣器电流5In~10In，优先⽤于接通⼤电流的电⽓设备，如灯和电动机，特别适⽤于家⽤场所。

D型：脱扣器电流10In~20In，适⽤于产⽣脉冲的电⽓设备，如变压器，电焊机，电磁阀、电容器、动⼒保护。

顺便提下还有A型脱扣器，由于⽤量极少以⾄标准中也未将其列⼊。

A型：特别适⽤于测量回路中的互感器保护，具有特长导线回路保护和有限的半导体保护，它的过载保护特性与B、C、D⼀样

按上表规定，⽽短路保护则为2In~3In，A型⽤户极少，这⾥

只作常识性介绍，知道有这么⼀回事。

1.3.3 ⼩型漏电保护断路器的保护特性与其所执⾏的标准

DZ47LE-32、63、100；DZ47LE-100、TGM30L-32的漏电保护特性执⾏GB16917.1-2003标准

根据本公司产品的实际状况，所有漏电产品都有带有过载，短路保护功能按国际标准称为RCBO,不带过载、短路保护功能，

只有漏电保护功能的产品称为称为剩余电流动作断路器，以前⼜称为漏电开关，按国际标准称为RCCB。

⼩型漏电断路器的漏电动作作时间（⼀般型）＜0.1S;

当额定漏电动作电流≤30mA时，必须作50V（电源故障情况下）脱扣试验，且分断时间＜0.1S;

2 与⼩型断路器有关的电⽓知识

2.1 了解三⼤类供电系统及对RCBO（⼩型漏电断路器）的适⽤性

2.1.1 IT⽅式供电系统

如果I在T前⾯，则I表⽰电源侧没有⼯作接地，T表⽰负载侧电⽓设备保护接地，其接线⽰意图如下：

C

导线对地分布电容

外壳接地

负载

电源侧

A

IT ⽅式供电系统的特点：

此类接地系统的供电距离不是很长时，供电的可靠性⾼，安全性好，⼀般⽤于不停电的场所，

或者是要求严格供电的地⽅，如电⼒炼钢，⼤医院的⼿术室、地下矿井处。适⽤⼯⼚⽅式供电系统，即使中性点不接地，⼀旦

设备漏电，单相对地漏电流⼩，不会破坏电源电压的平衡，所以⽐中性点接地的系统更安全，但是供电距离很长时，供电系统

对⼤地的分布电容就不可忽视，由于经过导线对地分布电容（导线越长，分布电容就越⼤，充电电流就越⼤）和电源发⽣电的

联系，保护设备不⼀定动作，这是危险的，只有供电距不较长时才⽐较安全。

因此为了保证此类接地系统的安全可靠性，在所保护的设备之前安装RCBO ，它的漏电回路是：

A 、

B 、

C 三相对地分布电容C →⼤地→设备外壳→设备绝缘破损处→A 、B 、C 三相。 2.1.2 TT ⽅式供电系统

T 在前表⽰电源中性点接地，T 在后表⽰电⽓设备可导电部分接到与电源端接地点⽆关的接地极（实际上电源端的接地极与设

备保护接地极通过⼤地构成通路，从这个意义上讲，他们是有关联的）。其⽰意图如下：

A B C 电源侧

三相负载

外壳

接地

外壳接地

三相四线负载

N 特点：

当电⽓设备的⾦属外壳带电（相线碰壳或绝缘破坏）时，由于有接地保护可以⼤减少触电的危险性，但是低压断路器不⼀定跳

闸（如两接地电阻各为4欧姆，这是接地的要求≤4欧姆，当发⽣单相接地故障时，220/8=27.5A,达不到断路器或熔断器的动作

电流，不能切断故障回路）因此这种情况下使⽤RCBO ，检测漏电信号，就能进⾏保护。

由于TT 接地系统为达到接地要求，耗费的钢材多、难以回收，费⼯时、费料，难以推⼴。

2.1.3 TN-S ⽅式供电系统

系统的中性点直接接地，电⽓设备外露可导电部分通过保护线（PE 线或PEN 线）与该接地点连接，按中

性线与与保护线的组合⽅式，TN 系统可分为三种。 2.1.3.1 TN-S ⽅式供电系统

T 表⽰电源中性点接地，N 表⽰电源中性点引出的零线，S 表⽰⼯作零线与保护零线是严格分开TN-S ⽅式供电系统⽰意图如

下；

A B C 电源侧

三相负载

三相四线负载

N P E

特点

1） 系统正常运⾏时专⽤保护线上⽆电流，，只是⼯作零线上有不平衡电流，PE 专⽤线上没有电压，电⽓设备外接在PE 线

上更安全。 2） ⼯作零线只⽤作单相设备上。

3） 专⽤保护线不允断线，也不许进⼊漏电开关。

4） ⼲线上使⽤漏电保护器RCBO ，⼯作零线不得有重复接地，⽽PE 线可以有重复接地，但是不经过漏电保护器RCBO 。

5） TN-S ⽅式供电系统安全可靠，适⽤于⼯业民⽤建筑等低压系统，在建筑施⼯时必须采TN-S ⽅式供电系统。

2.1.

3.2 TN-C-S ⽅式供电系统

T 表⽰电源中性点接地，N 表⽰电源中性点引出的零线，C 表⽰⼯作零线与保护零线合⼆为⼀，S 表⽰⼯作零线与保护零线是

严格分开，TN-C-S ⽅式供电系统⽰意图如下： 特点：整个系统中性线N 与PE 保护线有⼀部分合⼆为⼀，另⼀部分分开，以

G 处为分界点，前部分适⽤于三相平衡负载，后部适⽤于三相不平衡负载。整个系统可以使⽤RCBO ，但是PEN 线与G 点后

的PE 线不能穿过RCBO 。

2.1.

3.3

G

P E

N 三相四线负载

三相负载

电源侧

C B A P E N

TN-C ⽅式供电系统

T 表⽰电源中性点接地，N 表⽰电源中性点引出的零线，C 表⽰⼯作零线与保护零线合⼆为⼀，TN-C ⽅式供电系统⽰意图如

下：

A B C 电源侧

三相负载

三相四线负载

N

P E 特

点： TN-C ⽅式供电系统，整个系统的中性线（N ）线和保护线（PE ）合⼆为⼀ ，为了减少因PEN 断线后带上近乎相电压

的对地电压，就常在PEN 线上采取重复接地的措施，不能使⽤RCBO ，否则合不上开关。 2.2 线路短路电流

在低压三相交流电⼒系统中，短路类型有三相短路、⼆相短路或有⼀相与中性线、或接地线之间的三相短路，直接发⽣在供电

变压器低压侧端⼦上的三相或单相时的短路电流最⼤，在⼀般情况下，低压电⼒系统中都是根据三相短路电流值来考虑低压电

器的技术要求的。下表是三相交流电⼒系统中短路类型及其短路电流的周期分量值。

注： U-线电压 IK1-单相短路电流 z-相导线阻抗

IK2⼆相短路电流 Zn-中性线阻抗 IK2-三相短路电流

图4图5

图6

N

C B A A B C

N

N

C B A 图3图2图1

N

C B A

A

B C N

N

C B A

从以上短路电流的计算公式分析，短路电流与整个线路的阻抗有很⼤的关系，因此在安装⼩型断路器时⼀定要按说明书规定的

线径接线，说明书规定的线径与温升试验导线⼀致，只有这样才能减少实际使⽤中的产品与试验室试验的产品的差异，确保产

品质量。

导线使⽤不符合说明书要求（偏⼩），⽽在产品选型时往往⼜超过实际容量很多，极易造成相与相或相与零线之间短路⽽不

跳，失去保护的情况，轻则引起整个线路毁坏，重则引起⽕灾以⾄⼈⾝事故的发⽣。

发⽣短路情况下不进⾏保护，除了配电线径不按说明书要求，选型不当之外，电⽹进⼊⽤户的进线

的容量、配电电⼒变压器的容量也有关系，但后者不是重点考虑的对象。 因为线径⼩，电阻⼤，输出的短路电流达不到产品

瞬时脱扣器的整定值，开关不脱扣（断开），短

路电流产⽣的发热量⾜以毁坏整个配电线路。

短路电流的计算⽐较复杂，在这⾥不详述。 2.3 产品选型中⽤到的电⼯讲算公式 2.3.1 功率的计公式： 功率（P ）

=电压（U ）×电流（I ）×功率因数（COS ￠）×1.732(三相) =电压（U ）×电流（I ） (单相)

在我国三相动⼒设备额定电压为380V ，单相电压为220V ，在电⼯的经验算法中三相动⼒设备，每KW 功率电流是2A ，单相

设备每KW 是4.5A. 2.3.2 电功：W=UIt

即⽤电设备在⼀定时间内所作的功，电度表就是计量电功的设备.U 电压（V ）、 I 电流（A ）、T 通电时间（S ） W 功率（J

），例：

1KW.h=1000×1表⽰功率为1000⽡的设备在1⼩时的时间所作的功,即通常所说的⼀度电. 2.3.3 、 欧姆定律：I=U/R {I 导体的电

流强度（A ）、U 导体两端的电压（V ）、R 导体电阻（Ω） 2.3.4 I=q/t {I 、导体电流强度（A ）,q 在单位时间t 内通过导体横

截⾯的电量（C ），t 时间（S ） 2.3.5 电阻定律：R= РL/S {P 电阻率（Ω.m ㎡/m,l 长度（m ）, S 体的横横截⾯积）。

由公式知，导体的电阻率⼀定时，导体的电阻的⼤⼩与长度成正⽐，与截⾯成反⽐，这与分析短路电

流的⼤⼩有关。

主要讲以上常⽤的公式，有些别的公式请⼤家查阅相关资料。

2.4 家⽤及类似场所电⽓设计有关的电⽓知识

⼩型路器⾃然离不开家⽤及类似场所，这些场所电⽓线路的规范与否直接影响到⼩型路器各种保护功能的实现，进⽽影响到产

品质量，作为⼀个销售⼈员有必要了解，可以为客户提供⼀些技术⽅⾯的谘询。

⾃2000年后，随着两⽹改造，居民⽣活⽔平的提⾼，居民⽤电总功率越来越⼤，过去由单⼀

闸⼑开关配电向⼩型断路器配电，为了实现⼩型断路器的保护功能，⽬前家庭电路设计的规范是：

以下指的是铜芯线：

进户线：6~10mm2 照明：2.5 mm2 插座：4mm2 空调：6mm2

GB4706.1-1998规定的电线负载电流值如下表：

具有条件的家庭尽可能采⽤类如PZ30终端配电箱，根据各分⽀路的功率的⼤⼩及类别选⽤与其负载电流相近的额定电流的⼩

型断路器配电，只有这样才能发挥产品的各种保护功能。

2.5 ⼈体电⽓学

要了解电对⼈⾝的危害程度，⾸先应了解电流通过⼈体可能产⽣的效应，交流电⽐直流电对⼈体的危害⼤，我们的产品主要是

⽤在交流上，不同的交流电的频率对⼈的危害程度是不⼀样的，相⽐较讲⼯频（50HZ或60HZ）⽐⾼频、低频危害⼤得多。

除了通过⼈体的电流值和电流持续的时间长短外，影响电击危害的还有下⾯⼏个因素：

1）⼈体的重量

2）电流流过⼈体的途径

3）⼈体的电阻

4）引起电击死亡的⼼室纤维颤动的临界值。

⼈体⼼室纤维颤动：医学上认为，⼈的触电死亡是由⼼脏的⼼室纤维颤动现象引起，⽽⼼室纤维颤动则是由⽣理参数和物理条

件（电流⼤⼩、种类及电流的持续时间等）决定，如果接触到的是交流50HZ或60HZ的电流则有必要考虑降低⼼室纤维性颤动

临界值，通过⼈体的电流其持续时间超过⼼脏的跳动周期（搏动周期），则电流使⼼脏外部收缩，，因⽽产⽣不同的刺激是很

明显的，电击（触电）电流为400~500mA,持续时时间20~100ms时，不会发⽣⼼室性纤维颤动，如果电击电流为40~50mA

时，持续时间可等于或略⼤于1S ，但电流与持续时间两⾯⼆者的乘积应不⼤于50mAs作为临界值，为了安全起见在50mAs的

基础上再乘以0.6的安全系数，即50mAs×0.6=30mAs,在实际⽣产的额定漏电动作电流为30mA产品中要求≤0.1S动作，完全能

够保证⼈⾝安全。

另外说明下，引起⽕灾的漏电流在500mA及以上。

3 公司具体产品的介绍

3.1 DZ47LE漏电断路器

由于DZ47LE漏电断路器包括DZ47⼩型断路器部分，因此DZ47⼩型断路器不单独讲述。

3.1.1 产品型号及其含义

额定剩余动作电流（mA）

带有不可分断的中性线时⽤N表⽰

极数

额定电流

（电⼦式漏电断路器）

设计序号

塑料外壳式断路器

3.1.2 分类

3.1.2.1 按壳架等级额定电流分：32A、63A、100A三种。（这与DZ47是相同的、是公共部分）

3.1.2.2 按额定电流分（这与DZ47是相同的、是公共部分）

3.1.2.3 壳架等级32A时有6A、10A、16A、20A、25A、32A；（

3.1.2.4 壳架等级32A时有10A、16A、20A、25A、32A、40A 50A、63A；

3.1.2.5 壳架等级100A时有63A、80A、100A；（这与DZ47是相同的、是公共部分）

3.1.2.6 按极数分：1P+N、2P、3P、3P+N、4P（P表⽰极数、DZ47只有1P、2P、3P、4P之分）；

3.1.2.7 按保护种类分：有带过压保护和不带过压保护⼆种

3.1.2.8 按瞬时脱扣器特性分：B型、C型D型；（这与DZ47是相同的、是公共部分）

3.1.2.9 按额定剩余动作电流分：0.03A、0.05A、0.1A、0.3A

3.2 产品结构和⼯作原理

3.2.1 结构

漏电断路器由DZ47系列断路器和漏电保护器（习惯上称之为脱扣器）组装⽽成。

断路器部分主要由1）过电流脱扣器（包括过载和短路脱扣器）；2）灭弧装置；3）触头系统； 4）外壳和接线端⼦；5）操

作机构。如下图1所⽰：

漏电保护器（脱扣器）部分主要由1）电⼦组件板；2）零序电流互感器；3）漏电脱扣器（由线圈、铁芯、弹簧等组成）；

4）漏电指⽰部分及试验按扭等组成。如下图2所⽰。

漏电断路器与漏电保护器（脱扣器）⼆部分合并起来就构成⼀个完整的漏电断路器，具有过载、短路、漏电保护功能，根据客

户要求还可增加过压保护功能，过压保护功能的实现是由漏电保护器的电⼦组件板增加⽽实现的。

3.2.2 ⼯作原理

断路器的过载保护功能的实现是利⽤双⾦属随着温度升⾼⽽定向按规律弯曲的原理，正常电流（1.13In）弯曲⾓度不⼤，因此

推⼒不⾜以使脱扣机构脱扣，当达过载电流（1.45In）弯曲⾓度⼤，推⼒⾜以推动脱扣机构使开关断开。

断路器的短路保护功能是是由瞬时脱扣器来实现的，前⾯对瞬时脱扣器的结构作了初步介绍，根据F=IN （吸⼒与电流与匝数

之积成正⽐）分析，由于瞬时脱扣器线圈匝数少（⼀般只有10匝以下），虽然瞬时脱扣器串接在电路中，电路正常⼯作时，

由于匝数少，正常⼯作电流产⽣的吸⼒不⾜以克服弹簧的反作⽤⼒，因此线路能正常⼯作，但对于短路电流来说，由于产⽣的

电流与正常⼯作的电流相⽐相差⼏倍以⾄⼏⼗倍或更⼤，线圈匝数没变，但电流增加⼏倍以⾄⼏⼗倍，因此吸⼒也增加了⼏倍

以⾄⼏⼗倍，只

要反⼒弹簧选择合理，都能符合B 型、C 型、D 型瞬时脱扣器的整定要求。 漏电保护器的原理：

当线路的剩余电流达到额定动作值时，由零序电流互感器感应的信号电压经电⼦组件板判别放 ⼤

带动脱扣器，从⽽带动DZ47部分断开、切断电源进⾏保护。

下⾯是不同极数的漏电断路器的漏电⽰意图：

线圈

A N

组

感器

圈感器

件线路板N

A 图1 ⼀极带中性线

A B 线路板感器

感器

线路板A 时为3P+N）

C

C N

B 漏电断路器⽆泄漏电流符合下列电⼯学原理： 1）ⅰA （B 、

C ）+ⅰN=0（适合图1、1P+N ；图2，2P ） 2）ⅰA+ⅰB +ⅰC=0 （适合图3、3P ）

3）ⅰA+ⅰB +ⅰC+ⅰN =0（适合图4、3P+N 、4P ）

表达的意思是：当所有接在负载的电源线都受漏电断路器控制并经过零序电流互感器，⽆漏电时，上⾯原理成⽴，但有泄漏电

流上⾯的表达式就不⼀样，如下： 4）ⅰA （B 、C ）+ⅰN=ⅰX （适合图1、1P+N ；图2，2P ） 5）ⅰA+ⅰB +ⅰC= ⅰX （适合图

3、3P ）

6）ⅰA+ⅰB +ⅰC+ⅰN =ⅰX （适合图4、3P+N 、4P ）

ⅰX 表⽰泄漏电流，零序电流互感器当泄漏电流为0时不会感应出电压，保护器不会动作，当泄漏电流不为0，零序电流互感器

感应出电压，当泄漏电流⼤于或等于保护器的整定漏电动作电流时，开关动作切断电源⾃我保护。

在实际的供电电路中客观上存在⼀定的泄漏电流，只是因为绝缘阻值的不同，泄漏电流则不同，在漏电保护器的技术指标中规

定有额定漏电不动作电流与额定漏电动作电流，额定漏电不动作电流是额定漏电动作电流的1/2，这表明在实际产品的运⾏中

允许合理的泄漏电流存在。 下⾯给出⼀个最基本的漏电保护器原理图与⼤家共同分析：

N

L

表⽰公共接点，有此标⽰的地⽅线路是连接在⼀起的。

控硅试验按扭

试验电分析：1）当

⽆漏电流或漏电流达不到动作电流时，零序电流以感应出的电压不⾜以触发可控硅G 极（控制极），此时A 极（阳极）与K 极

（阴极）之间相当于⼀个⼤电阻达1M （1M=1000000欧姆）以上，脱扣器线圈（只有30多欧姆），脱扣器线圈与可控硅等效

于串联状态，如下图所⽰：

220V

可控硅

等效电阻

脱扣线圈

由于可控硅的等效电阻远远⼤于脱扣器线圈的电阻值，因此⼏乎全部电压加在可控硅的A 与K 两端，脱扣器同乎⽆压降，微⼩

的电压不能带动脱扣器⼯作，因此保护器处于守侯状态，当有漏电流发⽣，达漏电动作电流时G 极触发，A 与K 两端完全导

通，电阻⼏乎为0，此时全部压降加在脱扣线圈两端，脱

扣器线圈产⽣⾜够⼤的吸⼒，带动脱扣机构动作，从⽽切断电源，实现⾃我保护。

3.3 产品的主要技术参数

3.3.1 漏电断路器的分断能⼒见下表：

从这个表格中明显可以看出同⼀个壳架短路能⼒分为两档：6000A、4000A，⽽且同属6OOOA档，由瞬时扣器的型号不同，

短路分断能⼒也不⼀样，下⾯简单讲⼀下原因。

因为≤40A⼩于断路器的双⾦属采⽤直热式，即让电流流过双⾦属元件，利⽤双⾦属本⾝的电阻发热，其瞬动电流线圈的线径

⽐50A、63A的⼩，电阻⼤，其产品总的进出线阻抗⼤（电流规格⼤总的进出线阻抗相对要⼩），阻抗⼤限制了短路电流，同

时电阻⼤，功率因数COS￠⼤，这都有助于开断短路电流时电弧的熄灭，因此≤40A时阻抗⼤、限流作⽤⼤、短路分断电流

⼤，⽽50A、63A采⽤发热电阻材料发热、傍热式、采⽤辐射、传导、对流的⽅式传递给双⾦属，双⾦属的电阻率⼜⽐较⼩，

本⾝⼏乎不通过电流，于是限流⼩，分断电流就⼩。⾄于脱扣器的型式不同，短路通断电流不同，道理也是⼀样的，因为C型

基本上⽤于照明负载，属阻性负载，电阻⼤，功率因数⾼，有利于分断⼤电流，⽽D型⼀般⽤于感性负载，容性负载、感抗

⼤、容抗⼤、功率因数⼩，不利于分断⼤电流。

3.3.2 产品的外形尺⼨及安装尺⼨

3.3.2.1 安装导轨尺⼨：采⽤标准35mm安装导轨。

3.3.2.2 壳架等级32A的外形尺⼨如下。

Inm=32A(漏电断路器)

3.3.2.3 壳架等级63A的外形尺⼨如下。

Inm=63A（漏电断路器）

3.3.2.4 壳架等级100A的外形尺⼨如下。

Inm=100A（漏电断路器）

Inm=100A（断路器）

3.4 DZ30L-32漏电断路器

由于同⼀种类型的产品执⾏相同的标准，其原理和产品性能要求是相同的，上⽂已详细说明，可参照，下⾯只讲不同产品之间

的差异部分。

3.4.1 产品型号及其含义

壳架等级额定电流

电⼦式漏电

设计序号

塑料外壳式断路器

企业特征代号

3.4.2 产品主要技术参数如下表

从以上可以知道DZ30L-32使⽤⽅式只有C型⼀种，⼀般⽤在家⽤及类似场所的照明电路中，从额定电压只有230V⼀种，可知

它只⽤于单相负载中，采⽤两极通断的⽅式控制电路的通断，漏电与断路器是⼀个整体，不存在单独的脱扣器型式，这⼀点与

两极的DZ47LE漏电断路极是有区别的。

3.4.3 产品的分类

3.4.3.1 .按壳架等级电流分只有⼀个壳架：32A；

3.4.3.2 按极数和电流回路分：1P+N（N线不是直通的，属可断开的）

3.4.3.3 按瞬时脱扣器型式分为只有⼀种：C型；

3.4.4 剩余电流保护特性

3.4.4.1 额定剩余动作电流I△n：30mA、50mA；

3.4.4.2 额定剩余不动作电流I△n0：15mA、25mA；

3.4.4.3 额定剩余电流最⼤分断时间：t≤0.1S

3.4.4.4 额定剩余接通分断能⼒I△m:2000A

3.4.5 外形及安装尺⼨：36（L）×80（W）×74（H），采⽤35mm标准卡轨安装。

断路器的外形及安装尺⼨为18（L）×80（W）×73（H），两极同体，相线极具备过载、短路保护功能，零线只具备基本的开

关通断功能，以上与漏电有关的功能除外，适⽤于TGM30断路器。

3.5 TGM65L-63漏电断路器

3.5.1 产品型号及其含义

壳架等级额定电流

电⼦式漏电

设计序号

塑料外壳式断路器

企业特征代号：天正集团有限公司

3.5.2 产品的分类

3.5.2.1 按极数和电流回路可分为：

a、单极两线剩余电流动作断路器⽤1P+N表⽰，其中N为直通零线；

b、两极剩余电流动作断路器⽤2P表⽰；

c、三极剩余电流动作断路器⽤3P表⽰；

d、四极剩余电流动作断路器⽤4P表⽰；

3.5.2.2 按瞬时脱扣器特性可分为B型、C型、D型，具体参数与前⾯介绍的⼀样。

3.5.2.3 按壳架等级电流分：63A

3.5.2.4 按保护种类分：有带过电压和不带过电压

3.5.2.5 按额定剩余动作电流分：0.03A、0.05A；

3.5.2.6 按冲击电压下的耐误脱扣能⼒分：RCB0（⼀般型）、增强耐误脱扣能⼒的RCBO（S型）、⽬前我们公司3C认证的只

⽣产⼀般型，S型的属延时型，⼀般⽤在漏电分级保护的前级，作分级延时保护⽤，⼀般按0.2S的整数倍整定延时。

3、基本参数和主要性能

3.5.3 产品的外形尺⼨及安装尺⼨

产品采⽤35mm的标准卡轨安装

Inm=63A（漏电断路器）

Inm=63A（断路器）

3.5.4 漏电特性、过载特性、短路保护特性、过压保护特性等没有讲到的性能与前⾯有关部分同样，不再重复。有些⽅⾯不能

⾯⾯俱到，请⼤家参照相关说明书

4 ⼩型漏电断路器的选型

4.1 选型必须遵守的基本原则

4.1.1 断路器的额定电压必须⼤于或等于线路的⼯作电压。

负载或额定电源的电压要⼩于或等于开关的额定电压，因为这事关产品的安全性能。⾼于开关额定电压的电压有可能会使产品

绝缘性能性能下降，存在事故隐。

4.1.2 断路器的额定电流≥线路的负载电流。

负载的额定电流必须等于或⼩于开关的额定电流，⼀般情况下⼩于开关的额定电流，考虑到留有⼀定的裕度，⼀般选开关的额

定电流⽐实际负载电流⼤20℅左右，不要选得太⼤，必须考虑过载保护及短路保护都能动作，选取过⼤的额定电流，过载保

护失去作⽤，由于线路的粗细及长短关系，负载端的短路电流达不到瞬时脱扣器的整定动作值，从⽽使短路保护失效。

4.1.3 断路器的额定短路通断能⼒≥线路中可能出现的最⼤短路电流。 线路中发⽣相线与相线或相线与中性线之间的短路电流

是很⼤的，越是接近电源分配端的电流就越

⼤，因为整个短路回路的阻抗⼩。因此要求断路器必须有⼀定的短路分断能⼒，当短路分断能⼒⼤于或

等于线路中可能出现的最⼤短路电流时，在瞬时脱扣器的作⽤下，开关能瞬时熄弧断开。如开关的额定短路通断能⼒≤线路中

可能出现的最⼤短路电流因开关不能熄弧，由燃弧引起的过⾼温度使触点粘（短路）从⽽毁坏配电线路以致设备。

4.1.4 断路器末端单相对地短路时能使选⽤B 、C 、D 型瞬时脱扣器的开关动作，对于不同类型的负载（⽤电设备）选⽤不同

的瞬时脱扣器和相应的电流等级的产品。

根据不同的负载设备选⽤不同类型的瞬时脱扣器和额定电流，B 、C 、D 型瞬时脱扣器的使⽤对象前⾯有说明。选取额定电流

及相应的瞬时脱扣器时必须考虑负载的额定电流及可能输出的最⼤短路电流。当最⼤短路电流⼤于或等于B 、C 、D 型瞬时脱

扣器的整定动值时，短路保护才能起作⽤。 4.1.5 漏电断路器的额定漏电动作电流必须≥2倍的线路业已存在的泄漏电流。

在配电线路中由于线路的绝缘电阻随着时间的增长会下降及对地布线分布电容的存在，线路或多或少对地存在⼀定的泄漏电

流，有的还⽐较⼤，因此在选取漏电断路器的额定漏电动作电流必须⼤于 实际泄漏电流的两倍才能保证开关不会误动作，这

也是与国家标准规定的额定漏电不动作电流为额定动作电流的⼀半是相符合的。

4.1.6 在装漏电保护器之前必须搞清原有的供电保护型式，以便判断是否可以直接安装或需改动。

供电保护型式在前⾯已有详细说明。在未安装漏电断路器之前，有些设备已采取⼀些供电保护型式，但是有⼀些保护型式如不

改动是不适宜直接安装漏电断路器，否则会引起开关的误动或拒动。具体使⽤将在后⾯案例中进⾏分析。

4.1.7 有进出线规定的产品必须严格按要求接线，进出线不可反接。

漏电断路器必须按要求接线，否则会引起开关漏电保护功能的损坏，因漏电保护线路板的⼯作电源从开关的出线端引出，如采

取反接线，则线路板的⼯作电源长期存在，⼀旦漏电保护动作，内部电磁脱扣线圈因长期通电⽽损坏（电磁脱扣线圈的设计为

瞬时⼯作⽅式），漏电功能损坏。 4.2 四极断路器的选⽤

根据供电系统的⽅式不同⽽决定是否选取择四极断路器

1） TN-C 系统、N 线与保护线PE 线合⼆为⼀，考虑安全任可时候不允许断开PEN 线，因此绝对禁

⽌使⽤四极断路器，如下图所⽰：

P E N

三相四线负载

三相负载

电源侧

C B A 四极断路器

如安装四极断路器，在开关接通时整个设备能正常运⾏，三相设备外壳接PEN 也⽆触电危险，但

当开关断开时，PEN 线被分成两部分，单相设备的相线通过设备内部回路⽽到达断开的PEN 线上从⽽使⽤三相设备外壳带

电，造成触电危险。所以这种供电⽅式不能装四极漏电断路器。

2）TT 、TN-C-S 和TN-S 系统可使⽤四极断路器，以便在维修时保护使⽤者的安全，但是四极断路器中的N 极只能接N 线⽽

不能接PE 线或PEN 线，安装位置分别如下图所⽰，并可安装相应的四极漏电断路器。

四极断路器

N 三相四线负载

外壳接地

外壳

接地

三相负载

电源侧

C B A T T 系统

T N -C -S 系统

四极断路器

P E N

A B C 电源侧

三相负载

G

T N -S 系统

四极断路器

P E

N 三相四线负载

三相负载

电源侧

C B A

3）装设双电源切换的场所

由于系统中所有中性线（N ）是联通的，为发确保被切换的电源开关（断路器）检修安全，必须采⽤四极断路器将不同电源系

统的N 线断开。

4.3 采⽤⼩型漏电断路器的额定漏电电流的选择

选择如下表所⽰：

以上是选择开关额定漏电动作电流的参考，根据线路客观存在的泄漏电流灵活选择，遵循选择的基本原则。总线路的泄漏电流

是各分⽀线路的泄漏电流之和，对于各分⽀的缓变的泄漏电流⼀般不会引起总线路开关的漏电断路器的动作，因为总线路额定

漏电动作电流⼤于各分⽀的漏电断路器额定漏电动作电流，⼜因是缓慢增加，必先使各⽀路漏电断路器动作，不会使总线总线

路的漏电断路器动作，但对于⼈体触电是⼀个突变量，通过⼈体的触电电流是⼀个不确定量，可能⼤于总线路额定漏电动作电

流，有可能使总线路漏电断路器动作，各发⽣触电的分⽀漏电断路器反⽽不动作，因此总线路的漏电断路器可根据实际情况选

⽤S型（延时型）进⾏分级保护，以避免影响总线路后的各分⽀线路。

4.4 ⼩型（漏电）断路器的实际使⽤

例1：当客户购买⼀台⼩型（漏电）断路器时，销售⼈员⾸先必须询问客户使⽤在什么地⽅，控制⼀些什么设备。如⽤在家庭

中，以照明为主，兼有⼀些感性负载，如洗⾐机，空调等，应选⽤C型脱扣器，根据总功率选取额定电流。有⼀家庭总的⽤电

设备功率6KW，其中空调功率2KW，⼀般设计要求空调单独布线。根据单相⽤电每KW为4.5A,则总电流为4.5×6=27A，如选

⽤DZ47LE，选取额定定电流为32A 的开关C32，I△n=30mA(家⽤，⼈⾝触电保护)作为总开关。有条件的话插座单独布⼀路

线，这样总开关下分成三个⽀路：空调、插座、照明，分别选⽤单极DZ47进⾏控制，设插座的功率为3KW，额定电流：

3×4.5=13A、选⽤额定电流为C16 的DZ47单极开关;空调2KW，2×4.5=9A，选⽤额定电流为C10 的DZ47单极开关，照明

1KW,电流为4.5A, 选⽤额定电流为C6 的DZ47单极开关.

在选⽤开关的时候不可盲⽬选取过⼤电流的开关，否则出现相线与中性线短路不跳情况。特别是在⾯对各种不同负载（⽤电设

备）只采取⼀个开关作为总的保护尤其要注意。

⼩型漏电断路器具有短路，过载、漏电（触电）保护，但是在实际使⽤中往往有些功能不能实现，这与我们的正确选型有很⼤

的关系，销售⼈员要担当引导客户规范布线的重任，努⼒推⼴类似PZ30的终端配电箱，根据不同类型的负载，采取先总后分

开控制的⽅式，尽可能发挥⼩型（漏电）断路器应有的各种保护功能。

例2：⼩型（漏电）断路器也⽤在⼀些动⼒设备中，⽐如三相异步电动机，⾸先必须知道动⼒设备起动时有额定电流⼏倍的启

动电流，三相异步电动机为5~7倍的额定电流，⼀般选取D型瞬时脱扣器来避