一、什么是剩余電流
剩余電流,是指低壓配電線路中各相(含中性線)電流矢量和不為零的電流。通俗講當用電側發生了事故,電流從帶電體通過人體流到大地,使主電路進出線中的電流I相和I中的大小不相等,此時電流的瞬時矢量合成有效值稱為剩余電流。
1、剩余電流產生原因
建筑物內的導線使用年久失修,其絕緣層老化破損。
建筑物內導線安裝施工不規范,如導線不穿阻燃管,直接埋于墻內或置于桁架上。
導線施工質量粗糙,偷工減料,使用鋼管穿線時鋼管內壁刮傷導線絕緣層。
娛樂場所等公共活動場所在進行二次裝修時,亂敷電線,致使各種施工遺留缺隱貼近易燃物;
電氣設計不當,包括使用者隨意增加負荷,造成導線過負荷而發熱,導線絕緣層老化失效。
用戶內部私拉亂扯線路,架設極不規范。
線路受自然條件影響,如導線碰樹,大風吹斷導線,空氣潮濕導致導線絕緣水平下降等。
各種人為的破壞造成斷線等。
二、什么是剩余電流保護器
在低壓電網中安裝剩余電流動作保護器(residualcurrentoperatedprotectivedevice,簡稱為RCD,以下簡稱剩余電流保護器)是防止人身觸電、電氣火災及電氣設備損壞的一種有效的防護措施。世界各國和國際電工委員會通過制訂相應的電氣安裝規程和用電規程在低壓電網中大力推廣使用剩余電流動作保護器。
1、剩余電流保護器的基本原理
RCD的主要特性如上圖:
其鐵芯包繞了一電氣回路的全部載流導體,在磁芯內產生的磁通在一瞬間都與這些導體電流的算術和有關;在一方向流過的電流假設為正(I1),則在相反方向流過的電流就為負(I2)。
在無故障的正?;芈分蠭1+I2=0,在磁芯內沒有磁通,線圈內的電動勢為零。接地故障電流Id穿過磁芯流向故障點,但卻經大地或經TN系統的保護線返回電源。
穿過磁芯的諸導體的電流因此不再平衡,電流差在磁芯內產生了磁通。
此電流被稱作“剩余”電流,這一原理也被認作“剩余電流”原理。
2、剩余電流保護器的分類
2.1、根據動作方式分
⒉1.1 電磁式剩余電流保護器
零序電流互感器的二次回路輸出電壓不經任何放大,直接激勵剩余電流脫扣器,稱為電磁式剩余電流保護器,其動作功能與線路電壓無關。
⒉1.2 電子式剩余電流保護器
零序電流互感器的二次回路和脫扣器之間接入一個電子放大線路,互感器二次回路的輸出電壓經過電子線路放大后再激勵剩余電流脫扣器,稱為電子式剩余電流保護器,其動作功能與線路電壓有關。
2.2、根據剩余電流保護器的功能分
⒉2.1 剩余電流斷路器
剩余電流斷路器是檢測剩余電流,將剩余電流值與基準值相比較,當剩余電流值超過基準值時,使主電路觸頭斷開的機械開關電器。剩余電流斷路器帶有過載和短路保護,有的剩余電流斷路器還可帶有過電壓保護。
⒉2.2 剩余電流繼電器
剩余電流繼電器是檢測剩余電流,將剩余電流值與基準值相比較,當剩余電流值超過基準值時,發出一個機械開閉信號使機械開關電器脫扣或聲光報警裝置發出報警的電器。剩余電流繼電器常和交流接觸器或低壓斷路器組成剩余電流保護器,作為農村低壓電網的總保護開關或分支保護開關使用。
⒉2.3 移動式剩余電流保護器
移動式剩余電流保護器是由插頭、剩余電流保護裝置和插座或接線裝置組成的電器,它包括剩余電流保護插頭、移動式剩余電流保護插座、剩余電流保護插頭插座轉換器等,用來對移動電器設備提供漏電保護。
⒉2.4 固定安裝的剩余電流保護插座
由固定式插座和剩余電流保護裝置組成的電器,也可對移動電器設備提供漏電保護。
2.3、根據剩余電流保護器的使用場合分
⒉3.1 專業人員使用的剩余電流保護器
這種剩余電流保護器一般額定電流比較大,作為配電裝置中主干線或分支線的保護開關用,發生故障影響范圍比較大,要求由專業人員來安裝、使用和維護。剩余電流繼電器和大電流剩余電流斷路器屬于這種形式的剩余電流保護器。
⒉3.2 家用和類似用途的剩余電流保護器
用于商用、辦公樓及城鄉居民住宅等建筑物中的剩余電流保護器,一般額定電流比較小,作為終端電氣線路的漏電保護裝置,適合于非專業人員使用。主要是家用剩余電流斷路器和移動式剩余電流保護器。
2.4、根據剩余電流保護器的動作時間分
⒉4.1 一般型剩余電流保護器
無故障延時的剩余電流保護器,主要作為分支線路和終端線路的漏電保護裝置。
⒉4.2 延時型剩余電流保護器
專門設計的對某一剩余動作電流值能達到一個預定的極限不動作時間的剩余電流保護器。延時型剩余電流保護器主要作為主干線或分支線的保護裝置,可以與終端線路的保護裝置配合,達到選擇性保護的要求。
三、剩余電流斷路器怎么調
剩余電流斷路器(以下簡稱斷路器),主要適用于交流50Hz,額定電壓400V,額定電流至800A的配電網絡中,用來對人提供間接接觸保護,也可用來防止因設備絕緣損壞,產生接地故障電流而引起的火災危險,并可用來分配電能和保護線路及電源設備的過載和短路,還可作為線路的不頻繁轉換和電動機不頻繁啟動之用。
當短路時,大電流(一般10至12倍)產生的磁場克服反力彈簧,脫扣器拉動操作機構動作,開關瞬時跳閘。當過載時,電流變大,發熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動機構動作(電流越大,動作時間越短)。
有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設定值比較,當電流異常時微處理器發出信號,使電子脫扣器帶動操作機構動作。
斷路器的作用是切斷和接通負荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴大,保證安全運行。而高壓斷路器要開斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長至2m仍然繼續燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。
漏電保護器能否起到應有的保護作用,關鍵是對動作電流和動作時間的選擇。
1.漏電動作電流的選擇
漏電動作電流是指生產廠家規定的、使漏電保護器動作的漏電電流。
漏電總保護在躲過低壓電網正常漏電的情況下.漏電動作電流應盡量小一些,以兼顧人身和設備安全的要求。農村低壓電網的不平衡漏電電流值,一般為15~30mA,有的甚至超過50mA。當不平衡漏電電流為15mA左右時,漏電動作電流整定在30~60mA比較合適。當不平衡漏電電流為30mA左右時,漏電動作電流可相應整定在60~100mA。
總保護器的額定動作電流值,宜選用有可調檔次的,以便在運行中隨著電網對地漏電電流的變化,調整其動作電流整定值。漏電總保護器整定的最大值可參照表中的確定。具體的調整數值,應按各地漏電保護器管理制度的規定執行。
表總保護器的最大額定動作電流(單位:mA)
漏電末級保護的漏電動作電流值,應小于上一級漏電保護的動作值,但不應大于以下相應情況下的數值:家用電器、固定安裝電器、移動式電器、便攜式電器及臨時用電設備為300mA;手持式電動機具為10mA;特別潮濕的場所為6mA。
漏電中級保護器,其額定漏電動作電流應介于上、下級漏電動作電流值之間。具體數值可根據電力網的分布情況確定。
2.漏電動作時間的選擇
漏電保護器的動作時間,對保護器能否起到保護效果,起著關鍵的作用。國際電工委員會(IEC)規定:以30mA·s作為人身觸電時的安全值。人身觸電時,通過人體的電流是由客觀條件決定的,所以只能采取措施使保護器迅速動作,切斷電源,才能使人減輕觸電時的傷害。
低壓電網實施分級保護時,上、下級保護漏電動作時間應協調配合,以免造成越級跳閘??偙Wo器及中級保護器選用延時型的,漏電末級保護器選用快速動作型的??偙Wo、中級保護及末級保護間每級相隔延時0.2s。
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