一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置

摘要

本发明属于低压电网中单相及三相用电设备绝缘故障导致的单相接地短路保护技术领域，具体地讲涉及一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置。其技术方案包括由断路开关执行机构、断路开关动作启动机构和短路检测触发机构构成。由于用于控制触发该短路保护装置的电流或电压信号与原接地短路回路的短路电流大小无关，解决了长久以来接地短路事故依靠熔断器和以电流为参量的短路开关难于在其保护范围内的回路导线，特别是与用电设备相连接的末端绝缘导线产生最大允许升温(引燃着火)前及时断开电路的难题。

权利要求

1.一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，包括：

控制接地短路开关的由机械锁扣构成的短路开关执行机构；

控制所述机械锁扣的分励脱扣线圈；

其特征在于：

所述短路开关所控制的用电设备外壳的保护线PE与所述分励脱扣线圈所连接的电源中性点间串接有限流电阻和电磁继电器，形成检测触发回路，构成所述用电设备发生接地短路的检测触发机构；

所述分励脱扣线圈的一端与电源中性点连接，另一端通过所述继电器的常开触点与相线连接，形成启动回路，并构成所述短路开关动作的启动机构。

2.如权利要求1所述的一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，其特征在于：所述的检测触发回路中串联有单向导通的二极管。

3.如权利要求1所述的一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，其特征在于：所述的电源中性点为电源中性线上的电连接点。

4.一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，包括：

控制接地短路开关的由机械锁扣构成的短路开关执行机构；

连接于线路间的剩余电流放大机构，以及用于控制所述机械锁扣的分励脱扣线圈，其一端与电源中性点连接，另一端经串联连接的剩余电流放大机构控制开关与相线连接；

其特征在于：

在所述短路开关所控制的用电设备外壳的保护线PE与所述分励脱扣线圈所连接的电源中性点间串接有限流电阻，形成检测触发回路，从而构成所述用电设备发生接地短路的检测触发机构；

所述分励脱扣线圈的一端与电源中性点连接，另一端经串联连接的所述剩余电流放大机构控制开关与相线连接，形成启动回路，并构成所述短路开关动作的启动机构。

5.如权利要求4所述的一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，其特征在于：所述的检测触发回路中串联有单向导通的二极管。

6.如权利要求4所述的一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，其特征在于：所述的电源中性点为电源中性线上的电连接点。

7.如权利要求4所述的一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，其特征在于：所述电源中性点为：三个相线中每一个相线各自连接一个电容后连接于一点，或者三个相线中的每一个相线各自连接一个电感后连接于一点，该点构成所述的电源中性点，并且其中每个所述电容或电感具有相同的参数。

8.如权利要求4所述的一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，其特征在于：所述的剩余电流放大机构连接于构成所述检测触发回路的两个端点之间。

9.如权利要求4所述的一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，其特征在于：所述的剩余电流放大机构连接于所述检测触发回路和所述启动回路之间。

10.如权利要求9所述的一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，其特征在于：所述的检测触发回路中串接有继电器，其中该继电器的常开触点与所述剩余电流放大机构控制开关并联连接。

说明书

一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置

技术领域

[0001] 本发明属于使用于低压电网用电设备中的接地短路保护设备技术领域，尤其涉及一种当单相或三相用电设备的绝缘因故障发生接地短路时，能够限制短路电流及由其引发的电弧，保护变压器、低压电网、用电设备及控制开关保护装置——特别是剩余电流动作保护装置的电子放大元件免遭短路电流的冲击破坏，防止火灾发生，能够可靠断开接地短路电路的分励脱扣型接地短路保护装置。

背景技术

[0002] 在遍布城乡的380V、380V/220V低压电网上，连接有众多的外壳可导电的用电设备——不仅有工农业生产用电设备，还包括有城乡居民生活、党政军机关、企事业单位、金融、学校、商贸、餐饮、宾馆等单位所使用的用电设备，这些用电设备在运行使用过程中，随着使用时间的增加，设备自身的绝缘会逐渐老化；由于使用不当或维护、维修不及时形成的过负荷将会加速绝缘老化的进程；操作过电压和大气(雷电)过电压将会导致绝缘薄弱点击穿。因此，由于设备绝缘的损坏造成的外壳带电现象时有发生，并会造成以下不安全隐患；

[0003] ——人体触及带电设备外壳时将危及生命安全；

[0004] ——用电设备中的带电部件对外壳放电时，将会因接地电弧性短路而引发火灾：

[0005] 另外，设备中的带电部件在设备发生接地短路时，短路电流将在设备绝缘击穿处和连接设备的保护线(PEE或PEN、PES)的接点松脱处产生电弧——当电弧产生的热量足以引燃周围可燃物和导线自身绝缘物时，火灾将会发生；当接点不松脱时，持续的短路电流难以使过电流保护开关动作，故障回路末端的导线也将难以承受短路电流产生的热量，使其自身绝缘物引燃而发生火灾。

[0006] 由电的热效应公式(热量)Q＝0.24I2Rt可知，电弧和故障回路导线所产生的热量与短路电流的平方成正比，而单相接地短路电流的大小不单与故障设备距电源变压器的距离有关(距变压器近时短路回路阻抗较小，则短路电流大，反之远时短路电流小)，还与低压电网的接地方式有关——在TT接地方式电网中，接地故障回路的阻抗较大，仅电源接地与设备接地电阻就达10--20Q，故此短路电流一般在20--10A间；而在TN-C、TN-C-S、TN-S电网中，单相接地短路就是单相线路短路，故障回路的阻抗较小，一般在0.5--1Q之间，则短路电流在500--200A之间。故障短路电流未能使过电流保护开关动作前，最小持续电流(10A)电弧的发热功率P则会达到220V×10A＝2200W。而引燃火灾所需的最低功率P约在60--100W间。最小发热功率是引燃功率的22倍，可见接地短路引发火灾的危险系数是多么的惊人。

[0007] 近十年来，在我国城乡家庭及其他公共场合电气火灾事故频频发生，约占火灾总数的30％左右。在电气火灾中，接地电弧性短路引发的火灾事故又占一半以上。因此，接地短路事故不但对供用电产生影响，而且还会烧毁设备、线路并引发火灾，给国家、集体、个人造成重大财产损失和不必要的人员伤亡。

[0008] 目前，在农村供电的TT系统、城镇供电的TN系统中，普遍使用的单相接地短路保护装置有如图1a所示的熔断器RD和如图1b所示的带短路保护功能的短路开关。这两种保护装置的动作参数都是电流值。为了确保正常的供用电，其短路开关K的断开动作电流值或熔断器RD的熔断电流I′都要躲过用电设备的启动电流和线路尖峰电流值。而单相接地短路回路的阻抗较大，短路电流较小，因此，这两种保护装置都难于在火灾发生前可靠的启动短路开关K断开故障电路。

[0009] 另一种是如图1c所示广泛使用的在电路上用电器的控制开关中设置的由电流互感器TA、电子电路放大器V和脱扣线圈TQ构成的末级剩余电流动作保护装置。其工作原理是利用剩余电流Io经电流互感器TA将二次感应电流I2输入电子电路放大器V，I2经该电子电路放大后输出控制信号使控制的常开触点VK导通，并使脱扣线圈TQ启动由机械锁扣2和弹簧3构成的执行装置使短路开关QF断开。该保护装置虽能对接地短路事故起到保护作用，但该保护装置在运行中存在以下缺点：

[0010] 1、当TN系统中的用电设备发生绝缘故障时，剩余电流Io会很大，即为单相金属性(1)短路电流Id 。此电流对故障回路的电源(变压器的线圈X1、X2、X3)、开关、线路将产生危害性冲击；对用电设备及与其连接的末端线路将产生损毁性冲击。

[0011] 2、对安装于故障回路中的3级(1级、2级、末级)剩余电流动作保护装置电子电路放大器V的电子元器件将产生严重危害。这是因为：末级剩余电流动作保护装置中常开触点VK导通时一次额定动作电流设定在毫安级(末级一般设定在30mA左右)，而设备接地时所产生的剩余电流Io最小(在TT系统)也在10A左右、最大(在TN系统)可达到500A。该剩余电流是剩余电流动作保护装置额定动作电流 的300--16000倍。由电流互感器TA的工作原理可知，一次回路电流和二次回路电流存在下列近似关系：N1i1≌N2i2。其中：
(1)
N1、N2为电流互感器的一次、二次匝数，i1、i2为电流互感器一次电流(i1＝io＝id )，二次电流(即放大器输入电流)。由上式可知，电流互感器的一、二级匝数是不变的，当i1是额定动作电流IΔN的300--16000倍时，i2即输入电子电路放大器V的电流也将增大300--16000倍。且不说放大器对输入电流放大了多少倍，仅增大了300--16000倍的输入电流就足以对放大器的的电子元器件产生严重危害和冲击，将直接影响电子元器件的寿命和剩余电流动作保护装置功能的可靠性。这也是运行中的剩余电流动作保护装置保护功能丧失、使用寿命短的的主要原因。

发明内容

[0012] 本发明的目的就是提供能够对低压电网(380V、220V/380V)上的用电设备发生绝缘故障造成接地短路事故时起到限流、消弧、防止火灾、结构简单、使用寿命长、功能可靠的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置。

[0013] 实现本发明上述目的总的技术方案就是在用电设备的外壳保护线PE与电源线路的中性点间连接一检测机构。

[0014] 其中，实现本发明目的所采用的第一技术方案为：

[0015] 一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，包括：

[0016] 控制接地短路开关的由机械锁扣构成的短路开关执行机构；

[0017] 控制所述机械锁扣的分励脱扣线圈；

[0018] 所述短路开关所控制的用电设备外壳的保护线PE与所述分励脱扣线圈所连接的电源中性点间串接有限流电阻和电磁继电器，形成检测触发回路，构成所述用电设备发生接地短路的检测触发机构；

[0019] 所述分励脱扣线圈的一端与电源中性点连接，另一端通过所述继电器的常开触点与相线连接，形成启动回路，并构成所述短路开关动作的启动机构。

[0020] 其附加技术特征为：

[0021] 所述的检测触发回路中串联有单向导通的二极管；

[0022] 所述的电源中性点为电源中性线上的电连接点。

[0023] 实现本发明目的所采用的第二技术方案为：

[0024] 一种限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置，包括：

[0025] 控制接地短路开关的由机械锁扣构成的短路开关执行机构；

[0026] 连接于线路间的剩余电流放大机构，以及用于控制所述械锁扣的分励脱扣线圈，其一端与电源中性点连接，另一端经串联连接的剩余电流放大机构控制开关与相线连接：

[0027] 在所述短路开关所控制的用电设备外壳的保护线PE与所述分励脱扣线圈所连接的电源中性点间串接有限流电阻，形成检测触发回路，从而构成所述用电设备发生接地短路的检测触发机构：

[0028] 所述分励脱扣线圈的一端与电源中性点连接，另一端经串联连接的所述剩余电流放大机构控制开关与相线连接，形成启动回路，并构成所述短路开关动作的启动机构。

[0029] 其附加技术特征为：

[0030] 所述的检测触发回路中串联有单向导通的二极管；

[0031] 所述的电源中性点为电源中性线上的电连接点；

[0032] 所述电源中性点为：三个相线中每一个相线各自连接一个电容后连接于一点，或者三个相线中的每一个相线各自连接一个电感后连接于一点，该点构成所述的电源中性点，并且其中每个电容或电感具有相同的参数；

[0033] 所述的剩余电流放大机构连接于构成检测触发回路的两个端点之间；

[0034] 所述的剩余电流放大机构连接于所述检测触发回路和所述启动回路之间；

[0035] 所述的检测触发回路中串接有继电器，其中该继电器的常开触点与所述剩余电流放大机构控制开关并联连接。

[0036] 在上述的技术方案中：本发明所采用的第一技术方案与现有技术相比具有以下优点：

[0037] ——在该单相接地短路保护装置中设置了检测触发机构，其检测的参量采用接地短路时检测中性线N(或N′)与设备外壳保护线PE间的直流(或交流)电流(或电压)信号，而该信号与接地短路电流值的大小无关，当检测的信号达到约定值时，检测触发机构给启动机构发出指令，使电磁继电器的常开触点JDK闭合；启动机构向断路执行机构发出指令，执行机构使断路器断开，从而实现对单相接地短路的保护功能。该保护装置解决了现有单相短路保护装置(熔断器、带短路功能的断路器)当短路电流小于其在规定时间内的动作电流而拒动的问题。

[0038] ——该保护装置的检测机构，如图2中的设备保护线PE虽经检测元器件接于N(或N′)，与如图1所示的剩余电流动作保护装置所保护的设备保护线PE接于电源的PE(TN-C系统接于PEN)最终都是回电源组成回路，但该保护装置的检测回路极大地限制了接地短路回路的电流。由原来的几百安降为几十毫安，避免了短路电流对电网、设备的冲击；消除接地电弧性短路造成的火灾；使电子放大元器件免遭危害，从而延长剩余电流动作保护装置的功能寿命，为剩余电流动作保护装置长期可靠运行提供了保障。

[0039] ——由于短路电流达到几十个毫安时即可实现短路故障的保护，因此该方案可以优先克服因设备外壳带有危险电压时对人身的间接电击危害。

[0040] ——本装置具有保护功能的寿命长和可靠性高的特点。

附图说明

[0041] 图1a：为采用熔断器RD为接地短路保护装置的接线原理图；

[0042] 图1b：为具有短路保护功能的短路保护装置接线原理图；

[0043] 图1c：为在电路上用电器的控制开关中设置有末级剩余电流动作保护装置的短路保护接线原理图；

[0044] 图2a：为适用于单相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图；

[0045] 图2b：为适用于三相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图；

[0046] 图3a：为上述图2a中的构成单相电路限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的检测电路的原理图；

[0047] 图3b：为上述图2b中的构成三相电路限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的检测电路的原理图；

[0048] 图4a：为适用于具有剩余电流合动保护机构的单相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图；

[0049] 图4b：为适用于具有剩余电流合动保护机构的三相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图；

[0050] 图5a：为图4a限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置中检测回路的原理图；

[0051] 图5b：为图4b限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置中检测回路的原理图；

[0052] 图6a：另一种适用于具有剩余电流分动保护机构的单相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图；

[0053] 图6b：另一种适用于具有剩余电流分动保护机构的三相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图；

[0054] 图7a：为图6a限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置中检测回路的原理图；

[0055] 图7b：为图6b限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置中检测回路的原理图；

具体实施方式

[0056] 下面结合附图对本发明所提供的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的结构和电路原理作进一步的详细说明。

[0057] 方案一

[0058] 如图2a为本发明所提供的使用于单相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的电路原理图。该接地短路保护装置包括：由用于控制短路开关QF和连接有弹簧3的机械锁扣2构成的短路开关动作执行机构；其中一端与短路开关QF下的电源中性线N的接线点4连接、另一端通过电磁继电器的常开触点JDK与相线L3连接形成启动回路的分励脱扣线圈TQ，该分励脱扣线圈TQ用于控制上述机械锁扣2，并构成连接于相线上的短路开关QF动作的启动机构；在短路开关QF所控制的用电设备M的保护线PE与电源中性线N的接线点4间串接有限流电阻R和电磁继电器JD形成检测触发回路，并构成用电设备M发生接地短路的检测触发机构。

[0059] 如图2b为本发明所提供的使用于三相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的电路原理图。该接地短路保护装置同样包括：由用于控制短路开关QF和连接有弹簧3的机械锁扣2构成的短路开关动作执行机构；其中一端与短路开关QF下的由三个相线分别连接三个相同参数的电容C1、C2、C3(或相同参数的电感L1、L2、L3)并联后形成的连接点构成的电源中性线N′的接线点4连接、另一端通过电磁继电器的常开触点JDK与相线L1连接形成启动回路的分励脱扣线圈TQ，该分励脱扣线圈TQ用于控制上述机械锁扣2，并构成连接于相线上的短路开关QF动作的启动机构；在短路开关QF所控制的用电设备M的保护线PE与上述电源中性线N的接线点4间串接有限流电阻R和电磁继电器JD形成检测触发回路，并构成用电设备M发生接地短路的检测触发机构。

[0060] 上述图2a和图2b限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的电路工作原理为：

[0061] 用电设备M绝缘良好时，即用电设备的绝缘未损坏，不发生接地短路，外壳不带电时，由电磁继电器JD构成的检测触发机构两端的电压很低。此时检测触回路中的电流为零，电磁继电器JD不会触发其常开触点JDK闭合，因此不会使启动回路连通，执行机构也就不会动作使短路开关断开。

[0062] 其中检测触发元件电磁继电器JD只相当于一个阻抗，并不影响电网的正常运行。按《低压电力技术规程》规定，电压允许偏差为+7％和-10％，同时要求三相负荷不平衡率≤25％，即公用中性线电流应不大于相线电流的1/4。故接线点4中性线N对设备保护线PE(对地间)电压U0＝220V×10％÷2×1/4＝3V左右。这个3V左右的电压远远不足以使电磁继电器JD触发其常开触点JDK闭合，因此不会使启动回路连通，执行机构也就不会动作使断路开关断开。

[0063] 当用电设备M的绝缘损坏而发生接地短路故障时，用电设备M的外壳即带有相电位，检测回路两端的电压升为相电压(220V)，这时，检测触发回路继电器JD动作并使其常开触点JDK闭合，启动回路连通，脱扣线圈TQ产生的电磁力打开机械锁扣2，短路开关执行机构工作，断开短路开关达到电源断路的目的。

[0064] 检测触发机构应以保护人身免遭危险电压(50V)的危害为前提，并有一定的可靠系数。设检测机构的起始动作电压为40V，则其动作可靠系数KJK＝50/40＝1.25。回路中的电阻R用于调整检测回路动作灵敏度并保证具有一定的可靠性要求。当该电阻越大时，回路中的电流就越小，电磁继电器的端电压就越小，灵敏度降低；反之灵敏度升高。

[0065] 当线路上发生运行事故或其他与本短路开关不同相线的用电设备发生相线与中性线短路时，中性线的电位会随之升高，该检测回路中的继电器、电阳将把其他相线的电位传到本用电设备M的外壳，这时将会对本用电设备的绝缘产生危害，并会对使用本用电设备的工作人员产生电击的危险。而此时因没有形成通路继电器不动作。为解决上述问题，如图3a和3b所示，在构成图3a和3b所示的使用于单相和三相电路中限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的检测触发回路中串联一二极管D，以反向截止传入用电设备M外壳的危险电位。

[0066] 方案二：

[0067] 如图4a所示，本发明提供的另一种适用于单相电路中具有剩余电流合动保护机构的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图。该装置包括：由控制接地短路开关QF并连接有弹簧3的机械锁扣2构成的短路开关执行机构；连接于相线L3和中性线N间的由电流互感器TA、电子电路放大器V构成的剩余电流合动保护机构；以及两端分别与中性线N的接线点4和相线L3连接并串联有剩余电流放大机构控制开关、用于控制机械锁扣2的分励脱扣线圈TQ；在短路开关所控制的用电设备M的保护线PE与上述电源中性线N的接线点4间串接有限流电阻R，二极管D形成检溅触发回路，并构成用电设备M发生接地短路的检测触发机构。

[0068] 如图4b所示，本发明提供的另一种适用于三相电路中具有剩余电流合动保护机构的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图。该装置包括：由控制接地短路开关QF并连接有弹簧3的机械锁扣2构成的短路开关执行机构；套于三个相线L1、L2、L3上的由电流互感器TA、电子电路放大器V构成的剩余电流合动保护机构；以及一端与由三个相线分别连接三个相同参数的电容C1、C2、C3(或相同参数的电感L1、L2、L3)并联后形成的连接点构成的电源中性线N′的接线点4连接，另一端通过剩余电流合动保护机构的常开触点VK与相线L1连接形成启动回路的分励脱扣线圈TQ。该分励脱扣线圈TQ用于控制上述机械锁扣2，并构成短路开关QF动作的启动机构；在短路开关所控制的用电设备M的保护线PE与上述电源中性线N′的接线点4间串接有限流电阻R，二极管D形成检测触发回路，并构成用电设备M发生接地短路的检测触发机构。

[0069] 上述图4a和图4b为具有剩余电流合动保护机构的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的电路工作原理为：

[0070] 当用电发备M绝缘良好时，即用电设备的绝缘未损坏、不发生接地短路、外壳不带电时，其剩余电流为零，即I0＝0，连接于中性线N和设备保护线PE之间的检测回路电流Ij为零。此时剩余电流合动保护机构不会使其控制的常开触点VK导通，因此不会使启动回路连通，执行机构也就不会动作使短路开关断开。

[0071] 当用电设备M的绝缘损坏而发生接地短路故障时，接于中性线N或N′与设备保护线PE之间的检测回路两端即有电压，当电压为40V时，检测回路的电流Ij设为剩余电流动(1)作装置的额定动作电流IΔN，即Ij＝IΔN，此时，由检测回路将接地短路电流Id 限至额定动作电流IΔN。剩余电流I0＝Ij＝IΔN，电子放大回路的VK触点导通，连通脱扣线圈回路，使执行机构动作而切断电源。

[0072] 上述如图4a和图4b具有剩余电流合动保护机构的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置具有的优点：

[0073] 一、能将设备接地短路Id(1)限至剩余电流动作保护装置的额定动作电流IΔN，消除短路电流对电源变压器、设备、线路及剩余电流放大元件的冲击；

[0074] 二、能将短路电流产生的电弧功率消减至引燃功率之内；

[0075] 三、结构简单，性能可靠，能极大的延长剩余电流动作保护装置功能的寿命。

[0076] 如图6a和6b所示为另一种分别适用于具有剩余电流分动型保护机构的单相和三相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置电路原理图。该装置的电路结构分别与图4a和图4b的结构基本相同，所不同的是构成上述限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置的检测回路的连接方式不同。当用电设备M的绝缘损坏而发生接地短路故障时，为了使检测回路能够起到连通由分励脱扣线圈构成的启动机构，因此将该检测回路连接于剩余电流互感器TA的负荷侧N或N′与用电设备M的保护线PE之间。继电器常开触点JDK与剩余电流放大器V的触点VK并联于由脱扣线圈形成的启动回路。

[0077] 其工作原理为：

[0078] 当用电设备M的绝缘损坏发生接地短路故障时，相线的漏电电流经设备外壳保护线PE、检测回路至剩余电流互感器TA的负荷侧流回电源，此时，对互感器TA来说，剩余电流I0＝0，所以，它不会动作，放大器VK不导通启动回路。而检测回路开始工作，当检测回路两端电压达到约定值时，继电器JD动作触发其常开触点JDK闭合而连通脱扣线圈TQ的启动回路使开关断开，从而达到接地短路实现分励脱扣的目的。

[0079] 上述结构的具有剩余电流分动保护机构的单相和三相电路的限流消弧分励脱扣型接地短路保护装置具有的优点为：

[0080] 一、能将设备接地短路电流Id(1)限至剩余电流动作保护装置的额定动作电流IΔN以下，使剩余电流I0＝O，最大限度的保护电子放大元器件免遭短路电流的危害冲击，延长剩余电流动作保护装置功能的寿命。

[0081] 二、消除短路电流对电源变压器、线路、用电设备的冲击危害。

[0082] 三、能实现设备接地短路与线路绝缘故障的分别脱扣。

[0083] 四、能将接地短路电流产生的电弧功率消减至引燃功率之内，杜绝由此引发的火灾。

[0084] 五、结构简单，性能可靠，寿命长。

[0085] 六、可取消低压TN接地系统为TT系统，以节省从电源引出的至用电设备间的保护线。因TN系统主要是为设备接地短路时提供一个能使短路电流或剩余电流尽可能大的闭合通路，以使短路保护装置或剩余电流动作保护装置动作。

[0086] 七、可取消用电设备的保护接地装置。因设备的保护接地主要是为剩余电流I0的产生提供一个通路，以使剩余电流动作保护装置动作。

[0087] 八、可用于IT系统的用电设备接地保护控制。对系统内的主要设备可用于信号报警；对次要设备可用于跳闸。

[0088] 在图5a、5b、7a和7b所示的检测回路中连接由单向导通二极管D的目的，同样是为了避免当线路上发生运行事故或其他与本短路开关不同相线的用电设备发生相线与中性线短路时，中性线的电位升高将电位传到本用电设备M的外壳，会对本用电设备的绝缘产生危害和对使用本用电设备的工作人员产生电击的危险。