如圖所示是幾種型式的剩余電流斷路器電路原理示意圖。從圖中可以看出,它們都有一個(gè)類似電流互感器的元件。這個(gè)“電流互感器”的一次繞組實(shí)際上就是供電線路的全部導(dǎo)線,包括所有的相線和中性線,但不包括保護(hù)接地線(pe線),它們直接穿過(guò)鐵心(有些品種是環(huán)形線圈)中心孔或繞在鐵心上若干圈以后引出到負(fù)載端。
線路正常時(shí)(即沒(méi)有漏電故障時(shí)),根據(jù)電工原理可知,這些導(dǎo)線中流動(dòng)的電流總和(是相量和,不是絕對(duì)值之和)始終為零(口訣“沒(méi)有漏電和為零”),因此“電流互感器”的鐵心中(或環(huán)形線圈,下同)不會(huì)產(chǎn)生磁通,二次繞組(或環(huán)形線圈,下同)也就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。而當(dāng)引出斷路器之后的電路有漏電故障時(shí)(包括某一相對(duì)地或中性線對(duì)地),有一部分電流因“流失”而不能全部回到電源端,“電流互感器”一次繞組導(dǎo)線中流動(dòng)的電流相量總和將不為零(口訣“發(fā)生漏電和有數(shù)”),此時(shí)所具有的電流差值被稱作“剩余電流”,實(shí)際上就是線路的“漏電電流”。此時(shí),“電流互感器”的鐵心中將有磁通產(chǎn)生,二次繞組也就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。二次繞組將這一感應(yīng)電流傳送給一個(gè)電流放大電路,放大后的“剩余電流”再提供給斷路器的跳閘線圈,產(chǎn)生電磁力,當(dāng)電流足夠大并使電磁力足夠大時(shí),執(zhí)行機(jī)構(gòu)就會(huì)使斷路器跳閘,切斷故障線路的電源,避免事故的延續(xù)(口訣“電磁感應(yīng)生磁力。執(zhí)行機(jī)構(gòu)跳開(kāi)閘,避免事故再繼續(xù)”)。