漏电保护的装置由漏电保护器RCD和断路器组合而成,有的时候把两者合并成统一体,就是漏电开关。既然漏电开关是漏电保护器和断路器的合并体,以下我就漏电保护器RCD的工作原理来展开讨论。
首先,我们要明确载流导体周围存在磁场。为了避免歧义,我们看百度百科是怎么说的,如下:
我们看下图:
图1中,三条相线和一条中性线均穿过RCD的零序电流互感器磁芯(铁芯)。我们知道,如果三相电流的有效值相同,则它们的相量和等于零。也即:
i_a+i_b+i_c\\=\sqrt{2}I_a\sin\omega t+\sqrt{2}I_b\sin(\omega t+2\pi/3)+\sqrt{2}I_c\sin(\omega t+4\pi/3)=0
可见,它们在零序电流互感器中产生的磁通也等于零。
如果三相电流的有效值不同,则它们会产生三相不平衡电流。此时,N线的电流与三相不平衡电流大小相等方向相反,三相电流和N线电流在零序电流互感器中产生的综合磁通亦等于零:
i_a+i_b+i_c+i_n=0
可见,当系统处于正常状态时,漏电保护器或者漏电开关是不会动作的。
当发生漏电时,我们设漏电电流为ig,则有:
i_g+i_a+i_b+i_c+i_n=i_g\ne 0
如果ig的值大于实现设定的门限值,则漏电保护器或者漏电开关是会动作的。
所以,三相的漏电开关必须将三条相线和中性线穿过零序电流互感器,单相的漏电开关必须把相线和中性线穿过零序电流互感器。但是,如果系统中只有火线和零线,则不管是三相系统也好,是单相系统也好,由于零线PEN是将保护线PE和中性线N合二为一的,不管有没有发生漏电,漏电保护器或者漏电开关都不会动作。除非人体直接接触火线,漏电开关才会动作。这也是国家标准中规定TN-C接地系统不得使用漏电保护器或者漏电开关的原因。
我们再看下图:
图2告诉我们KCL不但对于节点电流是成立的,对于网孔依然是成立的。
我们再看下图:
图3中提出的问题就是题主的答案,回答起来应当不难,我就把答案留给题主吧。
注意哦,这里的电流是交流电!