漏电,它的准确名称是单相接地故障。因为英文里大地的首字母是G,故单相接地故障保护一般叫做G保护。当发生漏电后会有两种现象出现。第一种现象是对人体产生电击伤害,第二种现象是发生线路过热并引起电气火灾。题主所说的家庭配电中的漏电保护指的就是第一种现象。以下我们来探讨一番。
1.漏电保护的类型
第一种类型用于人身用电安全防护,漏电保护器的动作门限电流从10毫安到50毫安,一般用30毫安的规格。第二种用于人身用电安全防护和消防电气火灾防护,漏电保护器的动作门限电流从50毫安到100毫安。第三种用于消防电气火灾防护,漏电保护器的动作门限电流大于100毫安。
2.漏电保护测量的原理
我们看下图:

图1:漏电保护器工作原理
图1中的L是相线,N是中性线,PE是地线。我们看到用电设备的外壳接到地线上。正常使用时,相线电流Ix与中性线电流In大小相等方向相反,两者之和等于零,即Ix+In=0。漏电保护器RCD不会有输出,前接断路器也不会出现保护跳闸。当发生漏电后,一部分相线电流流经地线PE返回电源,故相线电流与中性线电流之和不等于零。我们把两电流之和叫做剩余电流Ig,此时Ig=Ix+In≠0。漏电保护器的控制器会启动操控机构使得前接断路器执行保护跳闸。这就是单相漏电保护器RCD的工作原理。这种单相漏电保护器广泛运用于居家配电系统和写字楼配电系统。
我们看下图:

图2:三相漏电保护器RCD的工作原理(TT接地系统)
我们设三相电流是Ia、Ib和Ic,中性线电流是In,若三相不平衡电流是Id,则有:

中性线电流In与三相不平衡电流大小相等方向相反,因此在正常情况下,则有:

当发生漏电后,沿着地线PE经过地网返回电源的单相接地故障电流则是:

我们把它叫做剩余电流。若剩余电流超过RCD的动作限值,则RCD动作并驱动断路器执行跳闸。
这就是漏电保护器的工作原理。
3.工厂企业中的漏电保护器安装在哪里?
我们看下图:

图3:工厂的配电系统示意图
图3中,与电力变压器直接相连的配电系统(绿色)叫做一级配电系统,它的特点是电流和短路电流很大。一级配电系统一般位于主配电室或者变电所里;一级配电系统的馈电回路通过电缆把电能输送到车间配电室的二级配电系统(天蓝色)中,二级配电系统的电流和短路电流比一级配电系统小;二级配电系统的馈电回路通过电缆把电能输送到末端用电设备处,我们叫做三级配电系统(粉色)。在图3中,我们看到三级配电系统的主进线断路器下方配了漏电保护器RCD,当然它是三相的。我们在一级配电和二级配电中并未见到漏电保护器RCD的图符,这是因为漏电保护或者单相接地故障保护的功能已经被包含在断路器的脱扣器中了。
我们看下图:

图4:框架断路器脱扣器中的单相接地故障G保护
图4中左侧是框架断路器的面板,右侧是它的脱扣器操作面板,其中的G保护就是执行单相接地故障保护(漏电保护)的选项。其它L、S和I的功能是过载保护、短路短延时保护和短路瞬时保护。我们把四者合并起来,叫做LSIG四段线路保护。在工厂车间配电室低压开关柜中,我们常常见到带电子式脱扣器的塑壳断路器。下图是带电子式脱扣器塑壳断路器的保护参数表:

图5:电子式脱扣器的塑壳断路器保护参数表
注意看图5中的G保护,它既可以实现门限电流的调节和整定,也可以实现脱扣时间的调节和整定。