剩余电流保护器的概念与分类

22:26 2010-05-06

在低压电网中安装剩余电流动作保护器（以下称为剩余电流保护器）是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。世界各国和国际电工委员会通过制订相应的电气安装规程和用电规程在低压电网中大力推广使用剩余电流动作保护器。
我国的剩余电流保护器是从70年代中期开始发展，并首先在农村低压电网中推广应用的，经过80年代到90年代的不断完善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，尤其是农村低压电网的安全保护中发挥了重要的作用。
基本原理：RCD的主要特性示于下图：
其铁芯包绕了一电气回路的全部载流导体，在磁芯内产生的磁通在一瞬间都与这些导体电流的算术和有关;在一方向流过的电流假设为正(I1)，则在相反方向流过的电流就为负(I2)。
在无故障的正常回路中I1 + I2=0，在磁芯内没有磁通，线圈内的电动势为零。接地故障电流Id穿过磁芯流向故障点，但却经大地或经TN系统的保护线返回电源。
穿过磁芯的诸导体的电流因此不再平衡，电流差在磁芯内产生了磁通。
此电流被称作“剩余”电流，这一原理也被认作，“剩余电流”原理。
在磁芯内产生的变磁通在绕组内感应出一电动势，这样就有电流I3流过使脱扣器动作的线圈。如果剩余电流大于能使脱扣器动作的电流值，不论是直接动作的还是经电子，继电器动作的，断路器就要跳闸。


剩余电流保护器的分类


2.1　根据动作方式分


2.1.1　电磁式剩余电流保护器
零序电流互感器的二次回路输出电压不经任何放大，直接激励剩余电流脱扣器，称为电磁式剩余电流保护器，其动作功能与线路电压无关。
2.1.2　电子式剩余电流保护器
零序电流互感器的二次回路和脱扣器之间接入一个电子放大线路，互感器二次回路的输出电压经过电子线路放大后再激励剩余电流脱扣器，称为电子式剩余电流保护器，其动作功能与线路电压有关。电磁式和电子式剩余电流保护器的性能比较如表1所示。

2.2　根据剩余电流保护器的功能分

2.2.1　剩余电流断路器
剩余电流断路器是检测剩余电流，将剩余电流值与基准值相比较，当剩余电流值超过基准值时，使主电路触头断开的机械开关电器。剩余电流断路器带有过载和短路保护,有的剩余电流断路器还可带有过电压保护。
2.2.2　剩余电流继电器
剩余电流继电器是检测剩余电流，将剩余电流值与基准值相比较，当剩余电流值超过基准值时

，发出一个机械开闭信号使机械开关电器脱扣或声光报警装置发出报警的电器。剩余电流继电器常和交流接触器或低压断路器组成剩余电流保护器，作为农村低压电网的总保护开关或分支保护开关使用。
2.2.3　移动式剩余电流保护器
移动式剩余电流保护器是由插头、剩余电流保护装置和插座或接线装置组成的电器，它包括剩余电流保护插头、移动式剩余电流保护插座、剩余电流保护插头插座转换器等，用来对移动电器设备提供漏电保护。
2.2.4　固定安装的剩余电流保护插座
由固定式插座和剩余电流保护装置组成的电器，也可对移动电器设备提供漏电保护。
表1　电磁式和电子式剩余电流保护器性能比较

2.3　根据剩余电流保护器的使用场合分

2.3.1　专业人员使用的剩余电流保护器
这种剩余电流保护器一般额定电流比较大，作为配电装置中主干线或分支线的保护开关用，发生故障影响范围比较大，要求由专业人员来安装、使用和维护。剩余电流继电器和大电流剩余电流断路器属于这种形式的剩余电流保护器。
2.3.2　家用和类似用途的剩余电流保护器
用于商用、办公楼及城乡居民住宅等建筑物中的剩余电流保护器，一般额定电流比较小，作为终端电气线路的漏电保护装置，适合于非专业人员使用。主要是家用剩余电流断路器和移动式剩余电流保护器。

2.4　根据剩余电流保护器的动作时间分

2.4.1　一般型剩余电流保护器
无故意延时的剩余电流保护器，主要作为分支线路和终端线路的漏电保护装置。
2.4.2　延时型剩余电流保护器
专门设计的对某一剩余动作电流值能达到一个预定的极限不动作时间的的剩余电流保护器。延时型剩余电流保护器主要作为主干线或分支线的保护装置，可以与终端线路的保护装置配合，达到选择性保护的要求。