浅析三极和四极漏电保护器

在低压配电系统中安装漏电保护器是防止人身触电的有效措施，也可以防止漏电引起的电气火灾和设备损坏事故。漏电保护器一般分为一极、二极、三极、四极。其中一极和二极漏电保护器的结构示意图，它们的主要区别在于漏电事故发生时零线是否断开。其工作原理是通过检测相线和零线电流的相量和是否为零来判断是否发生漏电事故。本文重点介绍三极和四极漏电保护器的工作原理和应用场合的区别。

笔者在查阅一些厂家提供的三极、四极漏电保护器的结构示意图时发现了一些问题，来源于某国产品牌开关厂家的产品数据和某进口品牌开关厂家的产品数据。发现两者在四极漏电保护器的结构原理图上没有区别，而在三极漏电保护器的结构原理图上有显著区别，导致两者在使用上有显著差异。

在分析之前，有必要定义一个概念，即“负荷三相平衡”。在三相交流系统中，当负载处于三相平衡时，三相电流的相量和为零。但笔者认为，所谓“负荷三相平衡”是一个理论概念。在实际产品制造中，由于生产工艺、使用条件和电能质量的限制，不太可能存在理想的三相全平衡负载。其三相电流ia、ib、ic的相量和不为零，容易达到漏电保护器的动作电流值，如30mA。因此，“负荷三相平衡”的概念只有理论意义。本文涉及三极和四极漏电保护器的应用。

首先，漏电动作的原理是一样的。通过检测流经零序电流互感器的三相线和一根N线的电流相量，是否达到漏电保护器的动作电流值，来判断是否跳闸。对于一个正常的三相四线制配电系统，无论其负载如何，ia+ib+ic+iN=0，漏电保护器不动作。一旦发生接地故障，故障相的一部分电流通过故障点流入大地。此时零序电流互感器中电流相量之和不等于零，即ia+ib+ic+iN≠0。漏电保护器起到切断故障电路的作用，从而确保人身安全。唯一的区别是漏电保护器动作时零线是否断开，相线是否断开。因此，笔者认为所谓三极漏电保护器是一种“伪三极”漏电保护器，其本质与四极漏电保护器相同。