剩余电流动作保护器的应用分析.doc

剩余电流动作保护器的应用分析20世纪80年代以前我国一般应用以零序保护作为接地故障保护，这种方式所检测的电流为零序电流，其保护整定值必须大于N线和PEN线中流过的三相不平衡电流、谐波电流以及正常泄漏电流之和，其值约数十至数百安。不能有效地防止人身电击伤亡或接地电弧引起的电气火灾。80年代后，采用了剩余电流保护装置(以下简称RCD)，它所检测的是剩余电流，即被保护回路内相线和中性线电流瞬时值的代数和(其中包括中性线中的三相不平衡电流和谐波电流)。为此，RCD的整定值，也即其额动作电流In，只需躲开正常泄漏电流值即可，此值以mA计，所以RCD能十分灵敏地切断保护回路的接地故障，还可用作防直接接触电击的后备保护，这在我国多年来对RCD的实际使用中已经得到了证明。然而，在对RCD的进一步使用中，还应注意到它所存在的不足之处，本文就故障电流动作型RCD的使用作如下分析。2RCD作用的局限性(1)RCD对接地故障电流有很高的灵敏度，能在数10ms的时间内切断以mA计的故障电流，即使接触电压高达220V，高灵敏度的RCD也能快速切断，使人免遭电击的危险。但RCD只能对其保护范围内的接地故障起作用，而不能防止从别处传导来的故障电压引起的电击事故乙户安装了RCD，而相邻的甲户却是安装了熔断器(RD)来作为保护，若甲户随意将熔丝截面加大，并且使用中电气设备绝缘损坏，由于故障电流不能使熔丝及时熔断而切断故障，此时故障电压通过PE线传导至乙户的用电设备上，由于RCD不动作，致使乙户存在了引起电击事故的不安全隐患。(2)在有些场所和设备是不宜装设RCD的，如某些供给数据处理设备的线路，其电流线路上常装有抗干扰的大容量滤波电容器计算得知，当C大于0.22F时，正常工作的电容电流将超过15mA，额定动作电流In为30mA的RCD可能误动，因其额定不动作电流In=1/2In=15mA。实际上电容器的初始充电电流远大于此，若安装RCD，为使它不误动，滤波电容的容量必须远小于0.22F，这显然是不现实的，因此数据处理设备的防电击不能采用RCD。国际电工委员会在IEC364-4-707中为数据处理设备的电气安全制订了专门的标准。(3)还有些场所是不允许装设RCD的，例如医院的手术台。因为新型的手术台是一种用电的医疗电气设备，其正常泄漏电流只允许为0.01mA，发生接地故障时泄漏电流而仅允许为0.05mA，而RCD的灵敏度远不能满足这一要求，它可能发生的误动却能引起供电中断而发生医疗事故。(1)虽然RCD的作用有一定的局限性，但它的功能优势却不能抹杀。为了防止接地故障引起电击和火灾事故，除断电将引起更严重后果的设备和线路外，全部电器装置都应按要求置于接地故障保护之下。末端插座回路不可避免地要接用一些移动式、手持式电气设备，这些最易发生接地故障，发生电击的危险也最大，为保证用电安全，不论那种接地系统，末端插座回路上都应装设RCD，并且它应为高灵敏度的普通型RCD，其额定动作电流In不大于30mA，5倍In电流时的动作时间不大于0.04s，它既能防止电击(包括直接接触电击)，也能防止电弧性接地故障火灾。对固定式设备的过流保护若不能满足在5s内切断接地故障的要求也应装设此种RCD。而当建筑物电源总进线上的过流保护若不能在5s内切断接地故障时，应装设带少许延时的选择型RCD，以保证与下级RCD的配合性，其In宜为100500mA；且5倍In电流时的动作时间不大于0.15s。此RCD用于保护全部电气装置，主要用于防接地故障引起的火灾，同时也作为插座回路RCD的后备保护。对住宅楼，每户配电箱的插座回路装一普通型RCD，用于防火的RCD只在全楼电源总进线上安装。对大型电气装置可再加装一级RCD，其In值和切断时间可视具体情况确定。(2)对TT系统因接地故障电流小，必须装设RCD来防止接地故障引起的电气事故。IEC标准规定TT系统电气装置若只装一个RCD，则此RCD必须装设在电源总进线上，以确保整个电气装置都在其保护之下。4结论RCD以其高灵敏度的动作性能，能作为直接接触电击保护的后备措施。后备措施而不是安全的保护措施，不能由此误认为安装RCD后，电气设备可以不接地，也可不作总等电位联结。综上所述可知，RCD尚非尽善尽美，它可能因为种种原因而拒动，和其他保护电器一样，并不完全可靠，如果作了接地，尤其是作了等电位联结，可降低接触电压，使受电击的人往往免于致死。另外，如果设备绝缘损坏，使电气设备金属外壳带电压，设备接地可为故障电流提供通路，RCD可在人体接触带电外壳前切断故障，从而使人体免遭电击危险，可见，不作接地和等电位联结是很危险的，两者应结合应用，相辅相成，从而获得最好的保护效果。第 3 页 共 3 页