探究漏电保护器RCD在基础设施配电系统中的应用
谈住宅总进线处装设RCD的必要性
谈住宅总进线处装设RCD的必要性近年来,我国由于电气故障引发火灾的情况相当严重,根据有关数据统计其数量已接近火灾总数的30%,占火灾发生原因的首位。
其中,住宅建筑电气火灾事故也迅速增多,已超过电气火灾的一半。
1990~1992年10月期间,全国发生住宅建筑电气火灾19025起,致使1091人死亡,直接经济损失达9443万元人民币。
中国消防协会电气防火专业委员会为减少民用建筑电气火灾的发生已提出了多项建议,其中不少是针对住宅建筑的。
为此,在1999年颁布并实施的国家标准《住宅设计规范》(以下简称《住规》)要求"每幢住宅的总电源进线断路器应具有漏电保护功能",其他国家标准规范也有类似的规定。
但这一电气安全要求,却引发了许多电气技术人员的讨论,作为一名电气工作者,笔者也谈谈自己的看法。
1防电气短路火灾以防接地故障为主我国电气火灾以线路短路火灾居多,因此防电气火灾的重点是防短路起火,要求低压配电线路都装有短路保护和过载保护。
面对如此之多的电气火灾人们要问,低压配电线路上的过流保护电器为何没起作用?实际上,低压线路的电气火灾大半由接地短路即接地故障引起,尤其当故障回路出现电弧时。
接地故障虽属短路的一种,但它与带电导体之间熔焊的金属性短路也有本质的区别,是带电导体和大地、电气设备金属外壳以及与地有联系的非电金属管道、构件等之间的短路。
金属性短路故障可以通过过流保护装置进行防范。
对于接地短路故障,中国消防协会电气专业委员会1997年第二届第二次会议纪要(以下简称《纪要》)是这样说的,"接地短路故障因回路阻抗大,往往形成电弧型放电,产生的故障电流小,致使常规过流保护装置不能有效动作,因而容易造成电气火灾。
实际上短路引起的火灾中这种接地短路故障引起的火灾占50%以上。
"因此可以看出,不少短路火灾发生主要是由接地故障引起的。
综上所述,防范短路起火的重点是防接地故障起火,特别是电弧型接地故障,这点对于我国线路质量差、维护管理不善的住宅电气火灾的防止,具有十分重要的现实意义。
初探漏电保护器(RCD)在建筑工程中的安装与应用
3 . 循 环 设 备 极性 连 接 应 正 确
R C D保护 电路的设备如果极性连接 错误也往往 导致误操作的 R C D 。中国电线 电缆芯通常 不加颜 色 标志 ,很容易错的中性线和 P E 线。 四、 装用 RCD后实施接地和总等 电位联结的必要
性
故障,将导致严重后果的设备和生产线 ,所有 的电
t e l e c t r i c s h o c k . T h e r e f o r e t h e l e ka a e g p r o t e c t o r wi d e l y se u d i n
b u i l d i n g s i s a v e r y i mp o r t a n t t e c h n i c a l me a s u r e . I n r e c e n t y e a r s
障 引起 的火 灾 。据 中国 G B 低 压 配 电 设计 规 范 ( G B 5 0 0 5 4 — 9 5 )规定 ,配 电线路应安装接地故 障保 护,为 了满足这一要求 ,如果不 能成线设备 的总 功 率过电流保护5 s切 断接地故 障应安装 R C D 。因此 T T 系统电源进 线必须安装 R C D ;T N系统接地故障电弧 电阻从火灾焦点应该也可以安装 R C D ,由于熔断器, 断路器等过流保护装置 一般 都难 以点燃地 上前弧火 断 电路 。这是大型建筑 ,重点单位是特别重要的。 小楼功率到 R C D 1 V N值线应小于5 0 0 m A ,5 0 0 m A的 , 由于更大 的 电弧能量 足 以引燃 火灾 。它 产品标 准 5 l v n的应该有一个延迟不超过O 1 1 5 S 。 三 、 RCD的安装接线要点 试着按下测试按钮 ,安装后 R C D可以行为 ,而 是发生在该用例 中,拒动或误动经常被安装接线不
低压配电系统接地与漏电保护装置的典型应用
低压配电系统接地与漏电保护装置的典型应用1 引言低压配电系统接地是十分重要的,它与采取什么样的电击防护措施,选用什么样的保护装置,这些防护措施怎样实施,都与配电系统接地有关系。
如果选择不当,不但不能实现所要求的保护,反而会降低供电系统的可靠性。
在我国的电网中TN、TT、IT并存使用,但同时也存在着许多不足和缺陷,给人身安全带来一定的威胁。
为了提高低压配电系统安全用电水平,人们发现漏电保护装置(RCD)的应用在很大程度上弥补了这些缺陷,从而防止触电和火灾事故的发生,大幅度提高安全用电水平。
为此本文先分析配电系统接地的适用范围和优缺点,然后介绍在不同的配电系统接地下正确安装使用漏电保护装置的必要性,使漏电保护装置在不同的配电系统接地中能够有效和正确安装使用。
2 配电系统接地形式接地形式分为TN、TT、IT三大类,系统特性以符号表示,字母含义为:第一个字母表示电源与地的关系。
“T”表示在某一点上牢固接地;“I”表示所有带电零件与地绝缘或某一点经阻抗接地。
第二个字母表示电气设备外壳与地的关系。
“T”表示外壳牢固的接地,且与电源接地无关,“N”表示外壳牢固地接到系统接地点。
其后的字母表示电网中中性线与保护线的组合方式。
“C”表示中线与保护线是合一的(PEN线);“S”表示中性线与保护线是分开的。
2.1 TN系统TN系统的电源端有一个直接接地点,并引出N线,属三相四线制系统。
系统中用电设备外壳通过保护线与该点直接连接,俗称保护接零。
按照系统中中性线与保护线的不同组合方式,又分为如下三种形式。
(1) TN—C系统整个系统的中性线与保护线是合一的,称为TN—C系统,如图1。
由于投资较少,又节约导电材料,因此在过去我国应用比较普遍。
当三相负荷不平衡或只有单相用电设备时,PEN线上有正常负荷电流流过,有时还要通过三次谐波电流,其在PEN线上产生的压降呈现在用电设备外壳上,使其带电位,对地呈现电压。
正常工作时,这种电压视情况为几伏到几十伏,低于安全电压50V,但当发生PEN线断或相对地短路故障时,使PEN线电位升高,其对地电压大于安全电压,使触电危险加大。
漏电保护装置在配电系统中的应用
漏电保护装置在配电系统中的应用钱金川朱守敏(浙江泰华电器有限公司 325604)摘要:本文较详细介绍了漏电保护装置工作原理和保护类型,并对我国目前的配电系统也进行较为详细介绍,而且又对漏电保护装置在配电系统中的使用也一并给予说明。
关键词:漏电保护装置 配电系统 配套使用0概述在低压配电系统中,因电气线路或相应配套设备绝缘损伤,在一定环境下对靠近绝缘损伤的导体,会发生漏电现象。
而漏电可促使局部物体带电,造成严重或致命的触电危害。
但更为隐蔽的危害因漏电故障点接触不良,导致接触电阻较大,使设置的过流保护装置难以动作,而同时在该故障点处也会产生相应电弧,通常500mA以上电弧产生的热量高达2000℃以上,足以引燃周围可燃物。
故国际电工委员会IEC标准明确规定:专门用于防止建筑物电气火灾的漏电保护器的额定漏电动作电流不宜大于500mA,以防范因漏电而引发的火灾事故。
在此不难看出漏电保护装置在配电系统中,尤其在电气安全方面有着重要作用。
在近几年,由于漏电保护装置在建筑,工商业方面用量剧增,国家也对用电安全保护装置列入强制性要求,从而更加速了漏电保护装置在上述两个领域中的使用。
但在使用的同时,还应考虑所涉及到相应的配电系统。
而我国目前配电系统一般以TN、TT、IT系统并存使用,就其系统本身而言在安全保护方面有其各自不足之处,而漏电保护装置则在很大程度上弥补了其配电系统的缺陷和不足,从而更加有效的防止触电和火灾事故的发生,安全用电水平也得到很大的提高。
为达到上述理想的安全保护效果,漏电保护装置在具体的配电系统中如何正确合理安装和使用,是实现电气安全的重要保证和关键所在。
1.漏电保护装置在电网系统中一般称系统中流动中的电流为系统电流,而把流出系统的电流叫剩余电流。
通常在系统(TN-C系统)中剩余电流等于三相不平衡漏电流与接触电流的矢量和。
如有上述情况发生时,则通常在系统PEN(保护级与中线合二为一)有相应的负荷电流流过,而在PEN产生的压降则会在用电设备外壳上,对地呈现电压。
漏电保护RCD的原理应用及选型
漏电保护RCD的原理应用及选型漏电保护装置(Residual Current Device,简称RCD)是一种用于防止漏电电流引起的触电事故的安全装置。
RCD能及时检测到漏电电流,当检测到漏电时,RCD将迅速切断电路,以保护人身安全。
本文将介绍RCD的工作原理、应用场景以及选型要点。
一、RCD的工作原理RCD的工作原理主要基于电流平衡原理。
在正常情况下,电流通过电源的相线(L)和中性线(N)是平衡的,即两者的电流大小相等。
而当发生漏电时,由于漏电路径的存在,导致电流通过漏电路径流失,导致电流不再平衡。
RCD通过检测相线和中性线之间的电流差异,来判断是否发生了漏电。
RCD内部包含一个差动电流变压器和一个触发器。
当电流平衡被打破时,差动电流变压器会感应到电流的差异,并将其转化为电压信号,送至触发器。
触发器会对电压信号进行比较,并在电压信号超过预设阈值时触发切断电路,以避免漏电产生的电击危险。
二、RCD的应用场景RCD主要应用于住宅、商业和工业等场所,旨在保护人们免受漏电引起的触电风险。
以下是RCD常见的应用场景:1. 家庭用电安全:RCD通常安装在家庭的主断路器上,用于保护家庭成员免受电器漏电引起的触电事故。
2. 水电工程:水和电永远都是不可调和的,而水与电接触可能导致危险的漏电。
在水电工程中,RCD可用于检测电器设备是否发生漏电,并在漏电发生时切断电路。
3. 工业设备保护:工业场所通常使用大型电气设备,而这些设备发生漏电的风险较高。
因此,为了保护工人和设备的安全,RCD常被应用于工业设备的电路中。
4. 客户端用电安全:RCD也可以用于商业场所,如餐馆、酒店等,以保护客户免受漏电电气设备的伤害。
三、RCD的选型要点选择合适的RCD非常重要,以下是选型时需要考虑的要点:1. 安装位置:根据实际情况选择合适的安装位置,通常RCD安装在主断路器上,以保护整个电路。
2. 额定电流:根据电路的额定电流选择合适的RCD,额定电流应与电路的负载匹配,通常为30 mA或100 mA。
漏电保护器工作原理及应用范围
漏电保护器工作原理及应用范围漏电保护器的工作原理基于电流平衡原理。
在正常情况下,电流通过火线(L)和零线(N)是平衡的,两者的电流大小相等。
当电流通过人体或设备进入地线时,会导致电流不平衡,这就是漏电。
漏电保护器(RCD)内部安装有一个电流变压器,它的功能是检测电流的平衡情况。
当漏电发生时,电流变压器将会检测到电流不平衡。
漏电保护器会比较火线和零线的电流大小,如果二者之差超过设定值(通常为30mA),保护器将会迅速切断电源。
这个过程发生得非常迅速,通常只需要几毫秒的时间。
1.家用电器:漏电保护器通常用于保护家庭的电源插座和电气设备。
它可以防止家庭成员在使用电器时发生漏电导致的电击事故。
2.建筑物:漏电保护器通常用于保护建筑物的电气线路和配电盘。
在建筑物中,有很多电器设备和照明设施,使用漏电保护器可以避免由于电器老化、线路短路或其他故障引起的漏电事故。
3.工业设备:在工业生产过程中,往往存在大量的电气设备和机器。
漏电保护器可以及时检测到设备中的漏电情况,并切断电源,避免对生产过程造成影响,同时保护工作人员的安全。
1.定期检测:使用漏电保护器的设备和线路需要定期检测,以确保其正常工作。
检测的频率可以根据使用环境和重要性的不同而有所差异。
2.正确安装:漏电保护器需要正确安装在电气系统中,并符合相关的安装要求。
安装前应先了解设备的工作原理和安装要求。
3.及时修复:如果发现漏电保护器无法正常工作,应及时修复或更换。
漏电保护器是一种重要的安全设备,不能忽视其工作状态。
总结起来,漏电保护器是一种用于保护人身安全和防止火灾的电气装置。
通过监测电力线路中的漏电情况,并在发生漏电时迅速切断电源,漏电保护器可以有效地避免电气事故的发生。
它适用于家庭、建筑物和工业设备等各个领域,并需要定期检测和正确安装,以保证其正常工作。
浅谈RCD在配电装置中的应用
浅谈RCD在配电装置中的应用剩余电流保护器(简称RCD),俗称漏电开关,是日常生活用电中为了避免因电路中留有电流而造成的电击、火灾、电气设备的损坏的一种具有安全防护的断路器。
剩余电流保护器在国内主要有电磁式和电子式两类;并且它们的动作原理不同,前者属于故障电流型而后者属于故障残压型。
电磁式电流保护器,依靠剩余电流产生的磁场来削弱磁铁的磁场,达到一种平衡的时候,弹簧上的铁片就会弹起,带动脱扣器动作,从而使断路器跳闸,切断漏电电路的回路。
电子式RCD与电磁式电流保护器不同,它是流入电流和流出电流不同的时候,磁环的次级绕组上才生电压,经过电子电路产生足够的功率以后,使得短路跳闸,切断故障回路。
这两种剩余电流保护器各有特点,电磁式RCD,不需要有电源辅助,安装的时候进出线没有太多要求,可以倒接,本身抗干扰能力比较强;而电子RCD,灵敏度很高,耐震性比价好,但是容易受外界电磁场干扰,并且安装的时候进出线不能倒接,而且,为了保护辅助电源,在它有RCD电源供电的时候,RCD应该安装在熔断器的前面。
1.剩余电流保护器在配电装置上的安装范围一般地,以下配电装置上需要安装剩余电流保护器:家庭中的进线开关处或者插座的专用回路,宾馆、招待所里面的插座,学校里面的插座,医院里面一般用电设备插座(手术室和急救用电设备除外);便携式用电设备;工程施工现用电设备;水汽湿度大的恶劣的环境中的用电设备;有火灾或者爆炸隐患的场所的用电设备。
以下配电装置上不能安装剩余电流保护器的:消防电气设备,医院的手术室和急救用电设备。
消防电气设备,使用的时候,一般情况都比较复杂,不能因为在救火的时候发生了接地故障,剩余电流保护器就切断电源,不让救火,这情况明显是不行的。
医院的手术室,不论什么情况,手术进行的过程都不能中间暂停,而一些急救用电设备,也同样可能会因为中间的自动错误的判断而造成设备的不能运行而导致比较严重的后果,所以,都不能安装剩余电流保护器。
剩余电流动作保护器(RCD)在间接接触保护中的应用
剩余电流动作保护器简称剩余电流保护器(residual current operated protective device,简称RCD),俗称漏电保护器,其功能是检测供电回路的剩余动作电流,将其与基准值进行比较,当剩余电流超过该基准值时分断被保护电路。
1 概述RCD适用于TN-S、TN-C-S、TT、IT系统,而不适用于TN-C系统。
RCD将正常工作下有电流通过的导线(不包括PE线和PEN线)一起穿过零序电流互感器线圈,通过检测其矢量和来起到保护作用。
由于三相不平衡电流和谐波电流在磁路内被抵消,其动作灵敏度得以大大提高,RCD的整定值只需躲开被保护回路的正常对地泄漏电流,其整定电流为毫安级别。
在TN-S系统或者TN-C-S系统中PE线不得穿过零序电流互感器的铁芯,因为在发生单相接地故障时,进出电流互感器铁芯的故障电流相互抵消,RCD不动作。
对于TN-C系统来说,若PEN线穿过零序电流互感器线圈,当发生单相接地故障时,RCD同相不会动作,其示意图如图1所示。
TN-C系统如果需要用RCD时,要把TN-C系统改造成局部TN-C-S系统,其示意图如图2所示。
2 主要特征参数(1)额定剩余动作电流(IΔn)。
是指额定频率下正弦剩余动作电流的方均根值,在该电流下RCD在规定时间内动作。
额定剩余动作电流有6、10、30、100、300、500mA。
(2)额定剩余不动作电流(IΔn0)。
指在规定条件下RCD不动作的电流值,IΔn0的标准值为0.5倍IΔn。
也就是说RCD在某种条件下当检测电流值大于0.5倍IΔn时,RCD就可能会动作。
(3)动作时间。
RCD可以分为延时型和不延时型。
终端RCD选择不延时型,即瞬时动作,上级RCD选择延时型。
3 额定剩余动作电流IΔn确定额定剩余动作电流IΔn确定时要充分考虑电气设备和线路在正常条件下的对地泄露电流,必要时需要实际测量正常情况下被保护线路和被保护设备对地泄露电流。
再议“RCD”的名称与作用
前言提起“RCD” 三个字母的简称电气圈里的老少没有不知的,主要原因多是认为这是交流配电系统中电击防护的神盾,除此以外,也可能是由于“RCD”是普通低压电气元件,多数电气人并未深究过“RCD”的名称与全部作用。
随着国际电工标准的演变以及我国标准化与国际标准的接轨,本人认为电气工程人员有必要再全面研究一下“RCD”的名称与作用。
PART 1“RCD”的名称及基本保护功能“RCD”是剩余电流动作保护电器(Residual Current operated protective Devices)的简称,也是所有采用剩余电流驱动原理电器的统称。
剩余电流(residual current IΔ)是流过剩余电流保护电器主回路的电流瞬时值的矢量和(有效值),是一种发明于上世纪20年代的交流电路接地故障电流的检测方法。
接地故障电流(earth fault current)是由于绝缘故障或其它故障而流入大地的电流。
相对于接地故障电流,还会出现在无绝缘故障情况下,从设备的带电部件流入大地的容性对地泄漏电流(earth leakage current)。
接地故障电流和对地泄漏电流均会造成连接“RCD”负载的主回路中瞬时值的矢量和不为0,即出现剩余电流。
可以使“RCD”在规定条件下动作的剩余电流值就是剩余动作电流(residual operating current)。
“RCD”是上个世纪50年代开始普及的接地故障保护电器之一,采用一体式剩余电流互感器的“RCD”可以在正常运行的配电系统中检测出毫安级的接地故障电流,因此“RCD”可以用于无意触电的电击防护。
“RCD”标准定义了“RCD”一个重要电气指标:额定剩余电流(IΔn) :“RCD”规定的额定频率下剩余动作电流的有效值,在该电流值时, 剩余电流保护电器应在规定的条件下动作,IEC60755标准推荐的优选额定剩余电流值可以从6mA到30A。
根据不同的安装使用标准或要求,选用不同额定剩余电流值“RCD”可以担负起如下功能:(1)额定剩余电流值在30mA及以下的“RCD”主要用于有接地故障电流直接通过人体的末端配电系统或设备直接或间接电击防护;(2)额定剩余电流值在100mA-3A范围内的所有“RCD”主要配电系统中的接地故障保护分断。
漏电保护器RCD的应用
漏电保护器RCD的应用————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ漏电保护器RCD的应用1、电流动作型RCD的工作原理漏电开关(RCD)按工作原理分电压动作型和电流动作型。
其中电流动作型又分电磁式、电子式和中性点接地式三种。
目前国内外广泛应用的漏电开关都是电流动作型。
电流型剩余电流动作保护器工作原理如图所示。
相线L1、L2、L3和零线N 均通过零序电流互感器TAN,作为TAN的一次线圈。
根据基尔霍夫第一定律:∑I=O。
正常情况下, 如果用电设备是三相平衡负荷,则一次电流的矢量和为零,即Iu十Iv十Iw=O;如果用电设备是单相负荷,则一次电流的矢量和亦为零,即Iu十In =0、Iv十In=O、Iw十In=O,在零序电流互感器流矢量电流TAN的铁芯中的磁通矢量和也为零。
TAN二次线圈无电流输出,脱扣器YA不动作, RCD正常合闸运行。
当设备发生漏电或人身触电时,则故障电流Id经过大地回到电源变压器TM的中性点构成回路。
由于对地出现漏电电流Id,则流经TAN的矢量和不等于零,即通过TAN的Iw+In≠0, TAN的二次侧有剩余电流流过,电磁脱扣器YA中有电流流过,当电流达到整定值时,脱扣器YA动作,漏电开关RCD掉闸,切断故障电路,从而起到保护作用。
图中SB为分闸试验按钮与电阻R组成了试验电路,电路一端接于零序电流互感器TAN的输入端,另一端接于TAN另一相线的输出端。
当按下SB,RCD掉闸,为此检验了RCD的动作性能。
2、电流动作型三相RCD的动作死区漏电开关RCD只有在设备漏电或人身触电时,才能掉闸起到保护作用。
对于单相或相间的过载、短路,漏电开关不掉闸,起不到保护作用,此点称为RCD的动作死区,如图所示。
通过模拟试验,可以证明RCD在过载或短路时不动作的原因。
图中,当合上漏电开关RCD 后,合单极开关Ku,逐渐减小电阻Ru,使Iu在Ll电流表PA的指示为40mA(这是对漏电开关RCD额定漏电动作电流为50mA,在40mA 时漏电开关RCD不跳闸的情况而言)。
浅谈低压配电中的剩余电流动作保护器(RCD)
浅谈低压配电中的剩余电流动作保护器(RCD)发表时间:2019-12-02T14:46:59.977Z 来源:《当代电力文化》2019年11期作者:赵佳音[导读] 在低压配电系统RCD的选用应根据自身特性、安装场所、供电方式、所保护回路的自然泄露电流、所保护用电设备类型等因素来确定摘要:在低压配电系统RCD的选用应根据自身特性、安装场所、供电方式、所保护回路的自然泄露电流、所保护用电设备类型等因素来确定。
文章就RCD的选用进行浅显讨论。
关键词: RCD 选择 I△n值剩余电流动作保护器简称剩余电流保护器(RCD),其功能是检测供电回路的剩余电流,将其与基准值相比较,当剩余电流超过该基准值时分段被保护电路。
额定剩余动作电流不超过30mA的剩余电流保护器(I△n≤30mA),在基本保护措施失效或电气装置(设备)使用者疏忽的情况下,提供附加防护。
额定剩余动作电流不超过300mA的剩余电流保护器(I△n≤30mA),对持续接地故障电流引起的火灾危险提供防护。
当前低压供配电系统中,安装剩余电流动作保护器(简称为RCD)是防止由于配电导线绝缘破损失效、相线碰壳、相线断线等接地故障引起人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效防护措施。
我国从20世纪70年代开始应用RCD,并首先在农村低压电网中推广应用的,经过80年代到90年代的不断进步和发展已形成一个品种完善、规格齐全,符合IEC国际标准的剩余电流保护器的产品系列。
在低压电网的安全保护中发挥了重要作用。
我国目前实行的相关国家标准和规范中对RCD的选用有明确规定,但对选用原则和要点仍缺少详细分析。
本文就RCD的选用要点稍作浅析。
1.RCD工作原理及适用场所 1.1.电流动作型RCD的工作原理现市场上流行的RCD以故障电流动作型防护器为主,它利用包绕相线和中性线的零序电流互感器作为检测元件,将相线和中性线的电流矢量和作为剩余电流,并通过零序电流互感器将剩余电流信号转换为电压或功率信号输出给中间环节。
漏电保护(RCD)的原理、应用及选型-3
漏电保护(RCD)的原理、应用及选型-3漏电保护(RCD)的原理、应用及选型-3电子式RCD与电磁式RCD有什么区别?电磁式RCD在IEC相关标准上叫做与电源电压无关(independent of supply voltage)的RCD,也就是说它的动作是与电源电压无关的,靠的是剩余电流本身的能量进行动作,原理图如下图所示:图30电磁式RCD原理图当RCD后端电路中发生接地故障,剩余电流增大时,Ia≠Ir,求和电流互感器二次侧便会产生感应电动势,感应电动势与永磁式脱扣继电器上的线圈形成回路,在其永磁铁芯产生磁通,这个磁通方向正好与永磁体的方向相反,本来吸合的脱扣继电器的平衡就会逐渐打破,达到剩余电流动作阈值(产生了足够能量)后,永磁式脱扣继电器就完成了脱扣(如图中A所示)。
电子式RCD在IEC相关标准叫做与电源电压有关(dependent on supply voltage)的RCD,显而易见,它是需要依赖电源电压才能正常工作。
原理图如下所示:其动作过程与电磁式RCD基本相同,只是脱扣器的动作靠内部的放大器进行驱动,以完成其脱扣动作,而放大器的工作需要依赖电源电压。
看了两种RCD的原理,其区别也很容易发现了:我们以生活中最常见的TN-C-S系统为例来分析一下他们的区别:可靠性电子式的RCD,在故障残压过低及前端中性线中断的情况下是会拒动的。
故障残压过低情况U ab的电压就是RCD的工作电压,当发生接地故障时U ab=I d X(Z L’+Z PE)U0=I d X(Z L’+Z PE+Z PEN)U0:为相电压有效值,220V;I d:故障电流;Z L’:RCD后端故障点至RCD出线端之间的阻抗;Z PE:RCD后端故障点回路的PE线阻抗;当故障点距离RCD较近,前端PEN线较长时,U ab的电压是可能小于电子式RCD 正常工作时所需的电压的,这个时候RCD是会拒动的。
对于30mA的电子式RCD,现有IEC产品标准已经提高要求,要求50V残压仍能动作,但是这里的50V指的是Uab的电压,当Uab的电压低于50V时(比如40V),电子式RCD拒动,此时的接触电压并不是40V,还需要就加上前面的PEN线上的压降,所以完全有可能超过50V,这时电子式RCD还是存在电击风险的。
漏电保护器的应用分析
漏电保护器的应用分析0 引言八十年代以前,我国仍沿用前苏联模式一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,其可以用于包括TN-C系统在内的所有系统,但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。
这么大的整定值只能保护线路绝缘,而不能有效地防人身电击或接地电弧引起的电气火灾。
八十年代后,采用了漏电保护器(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),此电流即为正常的泄漏电流和故障时的接地故障电流。
为此,RCD的整定值,即其额定动作电流In,只需躲开正常泄漏电流值即可,此值以毫安计,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。
这在我国多年对RCD的实际使用中已得到了证明。
然而,在对RCD的进一步使用中,应注意到它所存在的不足之处。
1 RCD作用的局限性1.1RCD不能防止从别处传导来的故障电压引起的电击事故RCD对接地故障电流有很高的灵敏度,能在数十毫秒的时间内切断以毫安计的故障电流,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,这是众所周知的。
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。
中乙户安装了RCD,而相邻的甲户却是安装了熔断器(RD)来作为保护,在使用的过程中,若甲户随意将熔丝截面加大,并且使用电器不经心而导致电气设备绝缘损坏,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。
这种例子在当前的城市用电设计规范的前提下是不存在的。
然而,在我国的乡镇,尤其是农村,笔者在调查中看到,因经济条件相差较大,加之用电设计不规范,此种现象则普遍存在,应当引起我们的高度重视。
漏电保护(RCD) 的原理、 应用及选型-1
漏电保护(RCD)的原理、应用及选型-1RCD的原理是怎样的?RCD--Residual Current Devices,中文译名叫剩余电流动作保护器,也就是我们俗称的漏电保护设备。
它的基本结构如下图所示:图1RCD的基本结构主要由求和电流互感器,测试电路,脱扣器三部分组成。
其工作原理可由下面两幅图表达:图2RCD正常工作状态将电路的带电导体(相线和中性线)接入RCD,电路正常工作时,带电导体流过的电流在求和电流互感器上感应出的磁通基本上相互抵消,没有剩余的能量使永磁脱扣器动作,整个电路就正常工作。
当由于设备带电导体的绝缘损坏或者人不小心直接触碰到了某根带电导体,电流有一部分通过大地或PE线回到了电源,这部分电流就叫剩余电流。
而剩余电流的产生,导致带电导体电流在求和电流互感器上所产生的磁通无法相互抵消,剩余的磁通就能感应出感应电动势,感应电动势再接入线圈,又能产生磁场力,使其完成脱扣,从而切断电源,如下图:图3RCD动作状态一个三相的RCD实际拆解示意图如下:图4典型RCD拆解结构1前端外壳2控制杆3脱扣机构4接线端子5底部外壳6电弧室7跳闸继电器内盖8可动触头9接线端子10求和电流互感器11可动触点旋转系统12带电阻的测试按钮市面上有哪些RCD ?根据现有产品标准,市面上有如下几种RCD:就家用而言,常用的RCD如下图:图5一体化的RCBO图6组合式RCBO图7RCCB图8SRCD图9PRCDRCD有什么用?其实在讲解RCD的原理的过程中,已经描述了部分RCD的功能。
我们用下面这幅图在完整形象的描述一下RCD的作用:图10RCD的用途对于间接接触电击保护和直接接触电击保护,结合第一问的RCD的原理以及《T-用电安全-触电是怎么回事?》,应该很容易明白。
需要强调的是RCD对直接接触电击的保护是附加保护,所谓附加保护是指在基本保护保护失效后的补充保护,它不能取代基本保护或者削弱基本保护。
至于RCD使用对火灾的预防,会在后面讲解其原理。
漏电保护器在供配电设计中的应用
漏电保护器在供配电设计中的应用【摘要】在现代供配电设计中,漏电保护器的使用越来越广泛。
本文着重阐述了漏电保护器的定义、工作原理、作用以及使用范围,并同时为供配电设计中漏电保护器的选用做出了详细的描述。
【关键词】漏电保护器;供配电;RCD;剩余电流0 引言漏电保护器的标准名称是剩余电流保护电器(Residucd Current Dvdice)简称RCD,其定义为在正常运行条件下能接通、承载和分断电流,以及在规定条件下当剩余电流达到规定值时能使触头断开的机械开关电器或组合电器。
漏电保护器所检测到的是剩余电流既被保护电路内相线和中性线电流瞬时值的代数和(其中包括中性线的三相不平衡电流和谐波电流),此电流既为正常时的泄露电流和故障时的接地故障电流。
1 漏电保护器的基本结构和工作原理漏电保护器主要由四个基本环节组成,即信号检测、信号处理、执行机构和试验装置。
见图1。
CT—零序电流互感器B—信号处理T—脱扣器F—试验装置图1 漏电保护器基本结构当三相电路中没有发生人身电击事故、设备漏电、接地故障或三相对地泄漏电流平衡时,通过漏电保护器零序电流互感器电流的矢量和为零,即剩余电流值为零,漏电保护器正常运行。
当三相电路中发生人身电击事故、设备漏电、接地故障或三相对地泄漏电流不平衡时,通过漏电保护器的电流矢量和不为零,即剩余电流值不为零。
检测环节就采集到该剩余电流信号;信号处理环节对检测环节送来的信号进行放大、变换、处理后,与设定的额定剩余电流动作值进行比较,并把比较结果形成通断指令;执行机构根据指令控制被保护线路中开关的脱扣器。
漏电保护器就动作跳闸,切断被保护线路的电源,达到保护目的。
2 漏电保护器的作用和使用范围。
漏电保护器采用自动切断电源的保护原理。
在直接接触防护中作为防止电击危险的基本保护措施的附加保护;在间接接触防护中作为防止因接地故障使电气设备外露导电部分带有危险电压而引发电击危害或电气火灾危险的有限保护。
漏电保护器(rcd)应用中应注意的几点问题
装备技术Equipment technology134 漏电保护器(RCD )应用中应注意的几点问题叶文顺(厦门市特房海湾投资有限公司, 福建 厦门 361000)中图分类号:K928 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)11-0134-01摘要:配电回路RCD 拒动作、误动作都将影响正常工作,引起不良后果。
本文对RCD 在使用中的故障进行分析和研究,找到问题产生的原因并提出改进方式。
关键词:漏电保护器(剩余电流保护器,Residual current operated protective device )0 引言在工程建设管理中,人身安全保障尤为重要,为了避免间接电击现象的发生,往往选择漏电保护器进行保护。
随着更多新型产品使用,导致配电回路中电压波形异常,不是纯净正弦波形;或是在设备运转过程中产生泄漏电流等都可能引起RCD 拒动作或误动作,导致设备使用异常。
1 RCD 拒动作当RCD 额定动作电流I △n 为30mA 时能保证人体在遭到间接接触电击情况下的安全,额定不动作电流(I △n0=0.5I △n )应当保证在泄漏电流之上并根据使用预留余量,有效保障用电设备提升的负荷、压力、绝缘电阻降低、电压出现正偏差和气候环境变化情况下导致的泄漏电流增加。
在进行RCD 设计施工过程中应当限制其保护设备的数量,保证正常泄漏电流I △在0.3I △n 范围内。
有些人员对RCD 存在误解,认为出现故障情况下在瞬间切断电源,不出现安全事故,但是这种情况在现实中基本难以避免,RCD 在保护设备的过程中存在一定局限性。
RCD 有电磁式和电子式两类。
电磁式RCD 是靠故障电流自身能量工作,电子式RCD 是靠故障残余压力的能量工作,当残压过低时可能拒动作。
由此可见后者的工作稳定性较差,在使用过程中需要注意。
(1)TN 系统:相线触碰到设备外壳出现接地故障时,RCD 会出现故障残压: U RCD =I d (Z L'+Z PE )配电线路过长时即表明RCD 与故障设备距离很近,此时L'、PE 线较短会影响U RCD 值较小,但其小到一定值时,所提供的能量不足以使RCD 正常运行,RCD 将出现拒动(图1)。
RCD在接地系统中的应用分析
z 。 为接地故障 回路 阻抗 ( 电源侧 中性点接地 电
阻 R 日 + 电气装置 外露可导 电部分接地 电阻 R ^ + 线路 阻 抗+ 接触阻抗 ) 。 由此可见 ,接地故 障 电流 的大小受两端接 地电
阻 及 难 以估 计 的 接 触 阻抗 之和 的 限 制 ,一 般 情 况 下 其 电流 较 小 ,不 能 使 断 路 器 或 熔 断 器 动 作 ,短 路 回
路 电源没有切除 ,易造 成危险电位的蔓延,故 T T接 地系统中应采用 R C D 。在装 设 R C D时,N线必 须通 过
R C D而 P E线 不 得 通 过 。
故 的发生 。
一
、
R CD 简 介
1 . 定 义
R C D( 剩余电流动作保护器 ) :在正 常工作 条件 下,接通、负载和断开 电流 ;而 当电路 的剩余电流 在规 定的条件下达到其规定值时 ,引起触 头动作而 断开 主 电路 的 一 种 保 护 器 ,是 检 测 剩 余 电 流 和接 通 及断开 主电路电流 的各种元件 的组合体 其作用有 :
I a 为 接 地 故 障 电流 : u o 为 相 线 对 地 标称 电 压 ( 2 2 0 V ) ;
I 为接地故障电流 ;
u o 为 相 线 对 地标 称 电 压 ( 2 2 0 V) ;
【 关键词】 R C D接地系统 接地故障
z 为接地故障回路阻抗 ( 相线 阻抗+ P E线阻抗+ 接触阻抗) 。
R C D 在接地系统中的应用分析
● 陆梦江
【 摘 要】R C D剩余 电流动作保护器 由于其 能够 防止漏 电引
漏电保护器在配电系统中的作用和型号选择
电力系统90丨电力系统装备 2020.21Electric System2020年第21期2020 No.21电力系统装备Electric Power System Equipment6 改造性能结论(1)改造后NO X 排放性能。
机组负荷在80%以下工况下,NO X 排放值基本在180~200 mg/m 3,且运行稳定正常;机组负荷在80%以上工况下,NO X 排放值小于200 mg/m 3,稳定在160~180 mg/m 3,尤其在煤质较好、工况稳定、四磨运行时NO X 排放值接近160 mg/m 3左右。
(2)准东煤的掺烧比例由以前的20%提高到75%以内,而且受热面干净,减温水裕量充裕。
锅炉各段汽温、烟温均正常。
(3)防尾部受热面防沾污能力提高。
对于燃用的准东煤,通过连续高负荷的考验,空预器烟气侧差压比较稳定,低氮改造对于防止空预器沾污堵塞也起到了一定的效果。
说明通过这次改造,炉内结渣减缓,炉内燃烧动力场趋于合理,炉内温度场有所下降,出口烟温呈下降趋势,提升了锅炉掺烧碱金属含量较高煤种的安全稳定性,使得机组能够在高负荷工况下稳定运行。
参考文献[1] 岑可法,周昊,池作和.大型电站锅炉安全及优化运行技术[M].北京:中国电力出版社,2003.[2] 岑可法.锅炉燃烧试验研究方法及测量技术[M].北京:水利电力出版社,1995.1 漏电保护器(RCD )简介1.1 漏电保护器(RCD )的定义漏电保护器又称漏电保护开关,是电气行业中的一种安全装置。
随着行业的发展,将其安装在低压电路中总配电箱总路、总配电箱分路、开关箱。
当遇见漏电危险,并且达到保护器所限定的动作电流值,漏电保护器就立马在限定的时间内完成系统断电进行电源和人员保护。
1.2 漏电保护器(RCD)的分类配电系统的漏电保护器有多种名称和分类,按照中间环节的分类可分为电磁式和电子式,电磁式的特点是没有电子放大电路,不需要辅助电源。
电磁式漏电保护器由于采用了电磁式的电子元件,所以它承受过电流冲击和电压冲击的能力很强。
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探究漏电保护器RCD在基础设施配电系统中的应用
安科瑞王志彬
江苏安科瑞电器制造有限公司
摘要:针对一些基础设施配电系统特殊场景中的接地方式,对TT、TN系统的接地及保护方式进行分析,探究RCD应用并提出实际使用的意见。
关键词:喷水池;路灯;TN-S;TT;接地型式;RCD(漏电保护器)
引言:2016年6月11日下午,郑州市御鑫城小区发生一起电击人事故,一名5岁男孩在小区西门水池边玩耍突遭电击,孩子母亲也因施救被电击倒,男孩后经120抢救无效死亡。
业主称,之前就听说事发水池漏电。
小区草丛中设置的照明灯坏了以后就废弃了,而地面裸露的线头比比皆是。
本文将针对以上类似事件场景,对RCD的使用提出实际意见。
首先介绍低压配电系统的三种接地型式,分为TN、TT、IT三种。
TN系统:电源变压器中性点接地,设备外露部分与中性线相连。
在TN系统中按N线和PE 线的不同组合又分为TN-C、TN-S和TN-C-S三种:
TN-S系统:系统内N线和PE线是分开的。
TN-C-S系统:通常仅在低压电气装置电源进线点前N线和PE线是合一的,电源进线点后即分为两根线。
TN-C系统:系统内N线和PE线是合一的。
系统见图1.1。
图1.1:a)TN-S系统b)TN-C-S系统c)TN-C系统
TT系统:电源变压器中性点接地,电气设备外壳采用保护接地。
系统见图1.2。
IT系统:电源变压器中性点不接地(或通过高阻抗接地),而电气设备外壳采用保护接地。
系统见图1.3。
图1.2TT系统图1.3IT系统下面介绍若干特殊场景RCD应用。
喷水池
喷水池共两个区域,区域划分见图2.1
0区水池内部。
1区―离水池边缘2.0m的垂直面内,其高度止于距地面或人能达到的水平面的2.5m处。
在喷水池的0区和1区内应采取下列防电击措施之一:
(1)采用特低电压(SELV)供电,其电源设备(例如隔离特低电压变压器)应设置在0区和1区以外。
(2)如装用220V电气设备,应为其设置额定动作电流I△n不大于30mA的RCD,在发生绝缘故障时立即切断电源,必须保证这类水下设备的防水性能,以避免RCD因频繁动作而被拆除,留下电击事故的祸根。
需要说明即使采取了上述防电措施,仍不允许在水下电气设备和线路带电情况下进入水池。
喷水池防电击系统示意图如图2.2。
图2.1喷水池区域划分示例图2.2喷水
池配电系统,ASJ10L应用
庭园灯
现代化小区一般都装有景观庭园灯,由于庭园灯处于不具备等电位联结的潮湿场所,所以庭园灯一般采用局部TT系统供电.就是庭园灯的金属外壳不接来自电源系统的PE线,而单独设置一个接地装置,庭园灯接在此接地装置的引线上。
为了防止庭园灯发生相线碰壳故障而导致故障电压延保护线蔓延,因此庭园灯的电源必须用RCD作漏电保护。
对于TN系统供电的情况下的庭园灯可采取局部TT保护系统,即单独设置保护接地装置,在安装RCD的情况下,可把灯杆基础作为接地装置而不再打接地极。
如图3.1为庭园灯采用ASJ10L系列RCD进行防电击保护系统示意图。
图3.1庭园灯配电系统,ASJ10L应用
道路照明
道路照明是室外照明的重要组成部分,具有线路长、负荷分散、行人易碰触等特点。
道路照明低压配电系统应适应这些特点,并且满足安全保护要求。
道路照明一般采用TT配电接地系统。
实现道路照明TT接地系统安全运行的关键是灯柱可靠接地并将PE线连接,有较低的接地电阻。
每灯柱都打接地极并用PE线相连后,灯柱接地电阻很容易做到≤1Ω,灯柱处发生接地故障时,灯柱对地电压≤AC50V。
自箱变低压侧引出L1、L2、L3、N四线。
箱变低压侧N线直接接地,各灯柱保护线PE也直接接地,箱变与灯柱之间无PE线连接。
灯柱间PE线用电缆芯线或角钢(圆钢)连接,组成道路照明TT配电接地系统。
(1)当箱变高压侧线路遭受雷击等产生接地故障时,因箱变处、灯柱处PE接地分别设置,箱变处高地电位不能轻易窜入灯柱处的接地处,因而行人比较安全。
(2)灯柱处发生接地故障时,因金属灯柱本身接地,并实现灯柱间PE连接,灯柱电位接近地电位,接地故障不会对人造成伤害。
(3)发生单相接地故障时,因线路长,故障回路阻抗较大,故障电流较小,箱变处过电流保护装置(断路器或熔断器)可能不动作,故应安装RCD进行漏电保护。
因线路长,泄漏电流往往超过30mA。
一般控制箱出线端可设一个剩余电流动作保护器(RCD),可采用延时0.1s,RCD额定剩余动作电流IDn一般可按下述方法估算(建议):
1)供电距离超过400m但不超过1000m,IDn=300mA;
2)供电距离超过100m但不超过400m,IDn=100mA;
3)供电距离在100m左右且当RCD采用IDn=100mA会给设计带来一定程度的困难或麻烦,可允许采用IDn=30mA。
(4)道路照明TT系统在每个路灯处可增设RCD进行单项接地故障保护。
RCD的动作电流≤30mA。
如图4.1为道路照明系统防电击保护系统示意图。
图4.1路灯照明TT系统,ASJ10L应用
安科瑞ASJ系列剩余电流动作继电器可与低压断路器或低压接触器等组成组合式剩余电流保护装置,主要适用于交流50Hz,额定电压400V及以下的TT和TN系统配电线路,用来对电气线路进行接地故障保护,防止接地故障电流引起的设备损坏和电气火灾事故,也可用来对人身触电危险提供间接接触保护。
在以上若干场景中,均可起到有效防护。
产品型号规格:
AKH-0.66L系列剩余电流互感器选用说明:
订货范围:
例 E.g.1:
型号:ASJ10L-LD1A
辅助电源:AC220V/50Hz
额定电流:In:250A
注:剩余电流继电器与我司剩余电流互感器配套使用,互感器主要型号有AKH-0.66L45、AKH-0.66L80、AKH-0.66L100、AKH-0.66L150、AKH-0.66L200等。
参考文献:
[1]任元会.工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版社,2005.924-943
[2]王厚余.建筑物电气装置600问王厚余[M].北京:中国电力出版社,2013.212-262。