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。中间环节对检测到的漏电信号进行处理发送至执行结构。执行机构根据指令信号，实施动作，自动切断故障处的电源。根据动作方式，RCD可分为电子式和电磁式两类，电子式RCD是利用RCD所在回路处的故障残压提供的能量来使RCD工作，零序电流互感器的输出电压经过电子线路放大后再激励剩余电流脱扣器，其动作功能与与电源线电压或外部辅助电源有关，如果因故残压过低（非电网电压过低）能量不足，RCD就可能拒动。电磁式RCD靠接地故障电流本身的能量使RCD动作，零序电流互感器的二次回路输出电压不经过任何放大，直接激励剩余电流脱扣器，其动作功能与电源线电压或外部辅助电源无关。电子式RCD借被保护回路的故障残压或辅助电压来动作，因此这种RCD与设备之间的相线和PE线应具有足够的长度（阻抗）以保证一定的故障残压，还应注意防止中性线的中断，这在一定程度上影响了它的应用。因此电子式RCD不及电磁式RCD动作可靠，只能有条件地装用。从保障人身安全的角度出发，宜采用电磁式RCD。

1.2. RCD的适用场所

RCD的工作原理决定了RCD只适用于工频电压供配电系统，不适用直流电压和高频电压供配电系统。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中第7.7.10条第1款规定：下列设备的配电线路应设置剩余电流动作保护：手持式及移动式用电设备；室外工作场所的用电设备；家用电器回路或插座回路；由TT系统供电的用电设备。在这些配电线路中装设RCD，在发生接地故障时，RCD能在数十毫秒的时间内有效地切断小至毫安计的故障电流，从而有效防止由直接接触和接地故障引起的人身电击事故。但RCD只能在所保护的回路内发生故障时起保护作用，不能防止从别处沿PE线或装置外导部分传导来的故障电压引起的电击事故，剩余电流动作保护器可以作为其他直接接触防护措施失效或使用者疏忽时的附加防护,但不能单独作为直接接触防护措施。所以RCD不可以完全杜绝电击事故的发生，必须辅以接地或等电位联结措施达到最好的防电击效果。有些电气设备是不允许装用RCD的，例如消防电气设备，不能因为救火时发生接地故障，RCD切断电源而停止救火。又如医疗电气设备，急救和手术用电设备的配电线路的正常泄漏电流仅允许0.01mA，发生接地故障时的故障电流仅允许0.05mA，RCD的动作灵敏度远不能满足这一要求，相反，它可能发生的误动作却能导致供电中断引发医疗事故。

2.RCD额定动作电流I△n值确定 2.1.配电线路中单个RCD额定动作电流I△n值的确定《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008中第7.7.10条第2款规定：用作直接接触防护的附加保护或间接接触防护时，RCD动作电流不应超过30mA。根据交流电流通过人体时的效应曲线可知，额定动作电流I△n为30mA能充分保证人体遭受间接接触电击时的安全，其额定不动作电流I△n0=0.5*I△n=15mA，它应大于被保护回路的正常对地泄漏电流，并留有一定裕量。当RCD额定动作电流I△n小于被保护回路的正常对地泄漏电流时，它可能因过于灵敏而频繁误动。当RCD额定动作电流I△n大于人体所能承受的电击电流时，它就起不到保护人身安全的作用。

剩余电流保护装置的I△n要充分考虑电气线路和设备的对地泄漏电流,必要时可通过实际测量取得被保护线路或设备的对地泄漏电流值。因季节性变化引起对地泄漏电流值变化时,应考虑用动作电流可调式剩余电流保护装置以此避免误动作。I△n的标准值为6、10、30、100、300、500mA, 人体的感知电流---男为1.1 mA女为0.7 mA；摆脱电流男为16 mA女为10.5 mA.电流达到50 mA，就会引起心室颤动，有生命危险，而100 mA以上的电流则足以将人致死，故我们在选择特征参数时一般都为30mA。

3.剩余电流监视器与剩余电流动作保护器剩余电流监视器RCM与剩余电流保护器RCD 一字之差，差之毫厘失之千里。下面简单介绍一下RCM的基本功能以及与RCD的区别。

1.剩余电流监视器 (RCM)是用来监视电气装置中的剩余电流，并在带电电导体与外露可导电部分或地之间的剩余电流超过预定值时发出报警信号。

（1）RCM故障指示装置