淺談剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的選擇與使用

摘要：簡(jiǎn)單介紹了剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的定義，井針對(duì)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的選擇和使用作了重點(diǎn)闡述，最后指出剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置使用中的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置；剩余電流；選擇；使用

引言

剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置(Residual Current Operated Protective Device，簡(jiǎn)稱RCD)，是指電路中帶電導(dǎo)線對(duì)地故障所產(chǎn)生的剩余電流超過規(guī)定值時(shí)，能夠自動(dòng)切斷電源或報(bào)警的保護(hù)裝置。它主要由檢測(cè)元件(零序電流互感器)、中間環(huán)節(jié)(包括放大器、比較器和脫扣器等)、執(zhí)行元件及試驗(yàn)元件等部分組成。實(shí)踐證明，RCD是防止人身電擊傷害事故、電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故的有效措施。要充分利用RCD的保護(hù)功能，長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行，必須針對(duì)不同的使用場(chǎng)合，結(jié)合各種RCD的動(dòng)作特性，正確選擇、安裝及使用，才能發(fā)揮其作用。

1 正確選用RCD

1.1 選擇額定剩余動(dòng)作電流IAn

正確合理地選擇RCD的額定剩余動(dòng)作電流非常重要，一方面在發(fā)生觸電或泄漏電流超過額定值時(shí)，RCD應(yīng)可靠動(dòng)作。另一方面，RCD在正常泄漏電流作用下不應(yīng)動(dòng)作，防止供電中斷而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。RCD的額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)注意以下事項(xiàng)。

1.1.1 對(duì)于手持式電動(dòng)工具、移動(dòng)電器、家用電器等設(shè)備，應(yīng)選用額定剩余動(dòng)作電流不大于30m A的迅速動(dòng)作型(一般型)RCD。

1.1.2 為保證供電系統(tǒng)可靠運(yùn)行，額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)躲過系統(tǒng)正常漏電電流。用于單臺(tái)用電設(shè)備保護(hù)時(shí)，應(yīng)留有一定裕量，適應(yīng)以后設(shè)備老化絕緣降低以及季節(jié)變化等引起的泄漏電流增大，選用的RcD的額定剩余不動(dòng)作電流I△no應(yīng)不小于正常泄漏電流的2倍；用于配電線路保護(hù)時(shí)，RCD的額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常泄漏電流的2.5倍，同時(shí)還應(yīng)滿足不小于其中泄漏電流最大的一臺(tái)用電設(shè)備的正常泄漏電流的4倍；用于壘網(wǎng)保護(hù)時(shí)，RCD的額定剩余動(dòng)作電流應(yīng)不小于正常泄漏電流的2倍。

1.1.3 供電系統(tǒng)采用分級(jí)保護(hù)時(shí)，為保證跳閘選擇性，上級(jí)RCD整定值應(yīng)大于下級(jí)RCD整定值的2倍。同時(shí)上下級(jí)保護(hù)的時(shí)間差應(yīng)有不小于0.2s的級(jí)差。

1.2 選擇RCD的極數(shù)

根據(jù)低壓配電系統(tǒng)的接地方式(IT、TT、TN—c、TN—C—s、TN—s)及線路的實(shí)際布線方式，選擇RCD的極數(shù)。對(duì)此，GBl3955-2005《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》已有具體論述。

1.3 選擇RCD的脫扣形式

RcD的脫扣器主要有電磁式和電子式兩種。

1.3.1 電子式RCD。通過放大器線路對(duì)零序互感器檢測(cè)到的電流信號(hào)進(jìn)行比較放大，進(jìn)而觸發(fā)晶閘管或?qū)ňw管開關(guān)電路，使脫扣器線圈得電，RcD動(dòng)作。其特點(diǎn)是：體積小，成本較低，靈敏度高，但易受電源電壓波動(dòng)和環(huán)境溫度影響，抗干擾能力弱。值得注意的是，供電系統(tǒng)采用TN形式時(shí)，如果接地故障點(diǎn)距RcD很近，由于故障殘壓很低，電子式RCD可能拒動(dòng)。IEC 1008規(guī)定，當(dāng)RcD處線路電壓低于R cD額定電壓的85％時(shí)，電子式RCD應(yīng)因欠壓而自動(dòng)脫扣。

1.3.2 電磁式RCD。當(dāng)ReD的零序電流互感器檢測(cè)出接地故障電流時(shí)，ReD利用故障電流本身的能量來動(dòng)作。對(duì)電源電壓偏差較大的電氣設(shè)備或在高溫或特低溫環(huán)境中的電氣設(shè)備，應(yīng)使用電磁式RCD。

1.4 根據(jù)直流分量的影響選擇RCD

現(xiàn)實(shí)中，許多用電設(shè)備在發(fā)生接地故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生直流分量。用于這些線路的RCD如果選用不當(dāng)，就會(huì)拒動(dòng)，無法發(fā)揮RcD的保護(hù)作用。所以，對(duì)于可能產(chǎn)生直流剩余電流的場(chǎng)所(如含有整流元件的電子設(shè)備)，應(yīng)選用A型ReD。

2 RCD的使用

要充分發(fā)揮RCD的作用，還須正確安裝，合理使用。在使用RCD的過程中，必須注意以下幾點(diǎn)。

防止中性線N體外循環(huán)引起誤動(dòng)作。

RcD使用中，必須所有電源線通過RCD，不能有任何一相或零線體外循環(huán)。例如在三相四線制系統(tǒng)中，選用三極RCD作保護(hù)，使N線體外循環(huán)，這種情況下，如果后面的電路中有單相負(fù)載，就會(huì)引起誤動(dòng)作。正確的做法，是選用四極RcD供電，或增加一個(gè)兩極RCD保護(hù)單相負(fù)載。

防止中性線N重復(fù)接地引起的誤動(dòng)作。

R cD后面的中性線N不能重復(fù)接地，否則無法合閘。如因運(yùn)行需要，N線必須接地時(shí)，不應(yīng)將RCD用作線路電源端保護(hù)。

2.3 在TN-C供電系統(tǒng)中接線不當(dāng)引起的誤動(dòng)作。

在TN-C系統(tǒng)中裝設(shè)R cD時(shí)，使用RCD的線路須改為TN-C-S，或?qū)⑹褂肦CD的電氣設(shè)備的外露可接近導(dǎo)體的保護(hù)線接在單獨(dú)接地裝置上，形成局部r丌系統(tǒng)。

2.4 RcD后面的工作中性線N與保護(hù)線(PE)不能合并為一體。如果二者合并為一體時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)漏電故障或人體觸電時(shí)，RCD將拒動(dòng)，不能起到保護(hù)作用。

2.5 正確判斷非故障性誤動(dòng)作

在設(shè)備運(yùn)行過程中，有時(shí)在線路并無發(fā)生漏電事故，RCD本身也無故障的情況下，RCD出現(xiàn)跳閘。造成這種現(xiàn)象的原因主要有以下這些：

2.5.1 沖擊過電壓。在迅速分?jǐn)嗟蛪焊行载?fù)載時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很高的沖擊過電壓，因而產(chǎn)生很大的不平衡沖擊泄漏電流，導(dǎo)致R c D跳閘。

2.5.2 不同步合閘。不同步合閘時(shí)，零序電流互感器檢測(cè)到“故障電流”，R cD分閘。

2.5.3 大型設(shè)備啟動(dòng)。大型設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的堵轉(zhuǎn)電流。如果RCD的零序互感器的平衡特性不好，就可能令RCD跳閘。

所以，規(guī)范規(guī)定，當(dāng)RCD跳閘后，允許對(duì)RCD試合閘一次。

2.6 電子式R c D接線時(shí)只能采用上進(jìn)線，不能采用下進(jìn)線，否則會(huì)燒壞漏電脫扣線圈。

3、使用RCD的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)

3.1 RCD發(fā)生誤動(dòng)作造成停電，因此而不裝

RCD運(yùn)行過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)作，例如上文2.5所述情況。有些人怕麻煩，就會(huì)不加分析的拆除RcD。我們必須認(rèn)識(shí)到，RcD是國(guó)家規(guī)范強(qiáng)制安裝，用以保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全和設(shè)備安壘的裝置，絕不能因怕一時(shí)的麻煩，打開禍患進(jìn)來的大門。

只要接地可靠，就不裝RCD

電氣設(shè)備接地是安全用電的基本措施，但即使接地體的電阻符合規(guī)程要求，也不能保證電氣設(shè)備的接地絕對(duì)可靠。因?yàn)樽≌脩綦姎庠O(shè)備的接地線一般不超過2.5mm2。從按地體、按地干線、接地支線到電氣設(shè)備，中間有很多連接點(diǎn)，只要有一點(diǎn)連接不可靠或斷裂，尤其是插座中的觸頭接觸不良，都可能會(huì)造成接地不可靠。因此，要有其它措施保證用電的安全度，在實(shí)際應(yīng)用中，裝設(shè)RCD是一個(gè)非常有效的補(bǔ)救措施。

3.3 裝設(shè)RCD，電氣設(shè)備的外殼就可以不接地

任何一種電氣產(chǎn)品都不可能保證它永遠(yuǎn)處于工作可靠的狀態(tài)，RCD也不例外。假如發(fā)生漏電時(shí)，適逢RCD又出現(xiàn)故障不跳閘，就有電擊傷亡的可能。為了增加安全度，采用可靠的RCD后，電氣設(shè)備的外殼仍需要可靠的接地。

綜上所述，只要我們?cè)谑褂肦 C D的過程中，認(rèn)真理解RcD的動(dòng)作原理，并且正確選型，合理配置，那么一定能發(fā)揮RCD的作用，保護(hù)人民生命和設(shè)備的安全。