王厚余谈剩余电流动作保护器RCD的应用

剩余电流动作保护器 RCD 的应用 王厚余 电磁式和电子式RCD的区别电磁式RCD靠接地故障电流来动作 它与线路电压无关 电子式RCD靠故障时的线路残压来动作 如果残压过低 TN系统内的RCD可能拒动 而揿按试验按钮 RCD却能动作 因无故障时试验电压仍为220V 给人以RCD 有效 的假象 URCD Id ZL ZPE RCD越靠近故障点 残压URCD越低 电子式RCD动作越不可靠 URCD Id RA RB 220V TT系统不存在RCD因残压过低的拒动问题 Uo 220V PE TN系统 中性线折断 URCD 0V RCD拒动 RB 检修工人用 当中性线折断时 RCD处的线路电压和负载电流都为零 TN系统内的RCD将拒动 绝缘损坏时电击事故都可能发生 由于电子式RCD存在线路残压低时的拒动问题 IEC标准规定电子式RCD只适用于有电气专业人员管理的场所 直流成份对RCD的影响RCD保护的回路电流如含有直流成份 它将降低只适用于交流的AC型RCD互感器内磁场强度和感应电势 可能使RCD拒动 为此需采用对直流成份不敏感的A型 防脉动直流 或B型 防平滑直流 RCD 无直流成份时 互感器内感应电势大 RCD能动作 有直流成份时 互感器感应电势小 RCD可能不动作 回路内整流元件产生直流成份 固定式电气设备不必装用RCD人体接触电流超过30mA才有电击致死危险 手持式设备故障接触电流如超过10mA 人手将不能摆脱设备 电击致死的危险很大 固定式设备 如空调机 因不能抓握 即使接触电流超过30mA 由于人体能迅速摆脱设备而免于一死 因此固定式电气设备回路上可不必装用RCD RCD的I n值的确定回路正常泄漏电流I 不宜大于RCD的I n的40 一 防直接接触电击此种电击的故障电流以人体为通路 以若干k 计的人体阻抗限制了接触电流 其值以mA计 为使RCD能迅速动作 必须采用I n值不大于30mA的高灵敏度的RCD Id 防直接接触电击必须采用I n 30mA的高灵敏度的RCD 防间接接触电击可采用I n大于30mA的中灵敏度的RCD 二 防间接接触电击和接地电弧火灾这类电气事故的故障电流以PE线 TN系统 或接地极 TT系统 为通路 故障电流以若干A计 采用I n为1A及以下的中灵敏度的RCD就可满足要求 归纳上述 末端回路RCD的I n值宜为30mA 不必为浴室装用10 6 mA的RCD 因人体接触电流大于30mA才有电击致死的危险 效果是相同的 10 6 mA的RCD因易误动而断电 它只适用于回路泄漏电流I 不大对接触电流敏感的豢养牲畜的场所 手术室内除X光机等大功率设备外 有关手术设备不得装用RCD RCD的额定电流值 In 的确定RCD的电流互感器中带电导体的布置难以做到完全对称 其磁芯中难免有不均衡磁通 当被保护电动机的起动电流大于6倍RCD的In值时 不均衡磁通的增大将引起RCD的误动 为此RCD的6倍In值应大于电动机的起动电流或回路尖峰电流 RCD极数的确定 一 TT系统内的RCD应为4极或2极当TT系统内的电源线路上发生接地故障时 变电所出线开关不切断电源以免大面积停电 中性线因包有绝缘虽然带故障电压Uf但不招致事故 若用户电气装置内的相线或中性线再发生接地故障使RCD动作 Uf将呈现在设备外壳上而引发电击事故 为此TT系统内的RCD应为4极或2极以切断中性传导Uf的途径 TT系统需采用4极或2极RCD 以切断中性线故障电压Uf的途径 二 防火RCD应为4极2极上述电源线路上的接地故障使中性线带故障电压Uf 如中性线绝缘损坏对地打火 防火RCD虽然动作 但未能切断中性线传导Uf的途径 起火危险仍不能消除 因此不论是TN系统还是TT系统 防火RCD应为4极 防火RCD需采用4极或2极RCD 金属接地物体 三 末端双电源转换开关的RCD需视有无产生杂散电流Is而确定其极数 例如两电源同在一处 共用低压配电盘 应选用4极 否则RCD将因Is误动或拒动 如两电源不在一处 则可采用3极 RCD不会误动或拒动 两电源共一配电盘 杂散电流Is使三极RCD误动或拒动 两电源不共一配电盘 不产生杂散电流Is 三极RCD不误动或拒动 一建筑物内RCD的安装级数及级间选择性配合一建筑物内RCD的级数 中小型的宜为二级 大型的宜为三级 末级主要用于防电击 应瞬时切断电源 最上一级 及当中一级 主要用于防接地电弧火灾 可作用于延时切断电源或报警 RCM 它可用分离式的电流互感器及继电器来实现 多级RCD设置示例 多级RCD的选择性配合应使上级RCD的不动作时间 电流特性曲线位于下级RCD的全动作时间 电流曲线之上 以保证动作的选择性 上级RCD的I n不应小于下级RCD的I n的3倍 电源处总RCD的设置电源处 变电所 发电机站 的总RCD可对所供范围内的对地绝缘进行监测并做出反应 主要用于接地电弧火灾的报警 它可在低压配电盘PEN和PE母排的跨接板上套一小型电流互感器来实现 双变压器的并联运行应防止环流引起RCD的误动 新型万能式断路器已具备小至I n 0 5A的剩余电流检测功能 可用以防接地电弧火灾 框架式断路器内 电流互感器的大变比值使RCD的I n 0 2In 动作不灵敏 单变压器如图安装总RCD 可简单有效地对所供电范围内的接地电弧火灾报警 双变压器间的环流使RCD误报警 双变压器的正确RCD接线不引起误报警 防火RCD的设置应简单可靠防火RCD的设置忌掺杂不必要的功能 使设置复杂化 降低其可靠性 应借鉴发达国家经验 力求简单可靠 既节省投资 又便于维护管理 RCD的防误动和拒动1 限制被保护回路的正常泄漏电流I 包括谐波电流影响 使其小于RCD的I n值的40 2 正确选用In值 使6In大于被保护回路的尖峰电流 3 被保护回路的绝缘应保持良好无破损 4 被保护回路的中性线不得重复接地 以防产生杂散电流 也不得与其他回路共用中性线 5 雷暴日多的地区应选用稍带延时的防雷电冲击RCD 6 被保护回路的接线应正确 PE线和中性线不得接反 7 PEN线不得穿过RCD的电流互感器 8 直流成份大的被保护回路应采用A型或B型的RCD 9 无电气人员管理的场