剩余电流动作保护装置原理及其应用()

剩余电流动作保护装置的基本原理

剩余电流是指通过剩余电流动作保护装置主回路(零序互感器)的电流瞬时值的矢量和，以其有效值表示对于单相线路，剩余电流就是该相的对地漏电电流；对于三相线路，剩余电流就是各相电流瞬时值的矢量和，以其有效值表示。

剩余电流动作保护装置是在规定条件下，当被保护电路中剩余电流超过设定值时，能自动断开电路或发出报警信号的继电保护装置。

剩余电流动作保护装置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。

一、剩余电流动作保护装置的基本结构

剩余电流动作保护装置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。

零序电流互感器是一个信号检测元件，用来检测一次线路中的剩余电流。一般采用空心式的环形互感器，安装时，把三相四线一次回路全部穿过零序电流互感器来检测一次回路中电流的矢量和。信号处理主要是电子电路，功能是对检测环节送来的信号进行放大、变换和比较等一系列处理后输出一个给执行机构通断的信号指令。

执行机构主要是一个脱扣器（交流接触器或断路器），功能是接受并执行通断指令，依靠可分离的触头来断开被保护的线路。

试验装置是一个用模拟发生剩余电流来简单的检测剩余电流动作保护装置是否有效的装置。（见图1－1）

进线

N L1 L2 L3

F

CT——零序电流互感器B——信号处理T——脱扣器F-试验装置

图1－1

二、剩余电流动作保护装置的工作原理

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，通过剩余电流动作保护装置零序电流互感器电流的矢量和为零，即剩余电流值为零，剩余电流动作保护装置正常运行。

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，通过剩余电流动作保护装置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。剩余电流动作保护装置就动作跳闸，切断被保护线路的电源，达到保护目的。

三、剩余电流动作保护装置的分类

剩余电流动作保护装置按电气原理分，可分为二大类，一类是电子式；一类是电磁式。

电子式――零序电流互感器采集到的剩余电流信号要经过电子电路放大处理，需要用辅助电源。因此，也称“功能与电源电压有关的”剩余电流动作保护装置。

电磁式――零序电流互感器采集到的剩余电流信号经过比较，直接推动脱扣器。它采用的是灵敏度高的释放式脱扣器。也可称作“功能与电源电压无关的”剩余电流动作保护装置。

剩余电流动作保护装置按形式分，可分为三大类：

剩余电流继电器：它需要配接一个主开关，由继电器、主开关、零序互感器三部分组成，也可称作“分体式”。它对应的国家标准是GB6829-1995《剩余电流动作保护器的一般要求》和JB8756-1998《剩余电流动作保护继电器》

剩余电流动作断路器：它的主体是一个断路器，把信号检测、信号处理、执行机构和试验装置都安装在一个壳架内。也可称作“一体式”。

它有三极（380V）、四极(380/220V)，对应的国家标准是GB14048.2－2001《低压开关设备和控制设备低压断路器》和标准的附录B。

还有二极（230V）分二种；一种是普通的漏电断路器，对应的国家标准是GB16916.1-2003《家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCCB）》；另一种是带过电流保护的漏电断路器，如DZ47型，对应的国家标准是GB16917.1-2003《家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器（RCBO）》。

移动式剩余电流动作保护装置：就是插头、插座。对应的国家标准是GB20044-2005《电气附件家用和类似用途的不带过电流保护的移动式剩余电流装置（PRCD）》。

四、剩余电流动作保护装置的技术参数

额定电流

指的是剩余电流动作保护装置主回路的正常运行时的最大电流，在剩余电流动作断路器上，它与过电流保护有关。在剩余电流继电器上，是配接的交流接触器的额定电流。

额定电压

额定电压分额定绝缘电压和额定工作电压。如果标注400V，一般指的是额定工作电压。

额定频率

额定剩余电流动作值

指的是制造厂对剩余电流动作保护装置规定的剩余电流动作值，达到该剩余电流值时，剩余电流动作保护装置必须动作跳闸。

额定剩余不动作电流值

分断时间

指的是从发生剩余电流动作值开始，到剩余电流动作保护装置主回路可分离触点完全分离，电弧熄灭为止的时间。

极限不驱动时间

当剩余电流大于额定剩余电流动作值时，不动作的最大时间。

额定剩余电流动作值和分断时间这两个参数是剩余电流动作保护装置最重要的技术参数，合并称作“动作特性”

分断时间分类

分断时间分为：一般型、选择型（S型）、延时型三种。

一般型――分断时间不大于0.3s的灵敏度较高；

选择型（S型）――分断时间不大于0.5s，只在剩余电流继电器（分体式）有。下一级保护装置动作了，选择型就不动作。下一级保护装置不动作了，选择型就动作。适合作总保或分支保。

延时型――在剩余电流动作断路器（一体式）上，分断时间大于0.3s和剩余电流继电器（分体式）分断时间大于0.5s的都属于延时型。它有最大分断时间和极限不驱动时间两个参数，极限不驱动时间一般是50％的分断时间。制造厂会在使用说明书中标明。

延时重合闸

指的是剩余电流动作跳闸后，到自动重合闸主回路闭合为止的时间。延时型不能有自动重合闸。短路、过电流动作跳闸后不能有自动重合闸。

动作特性分类

动作特性分成：A型和AC型

A型――能对交流、直流和脉动直流的剩余电流进行动作保护；

AC型――只能对交流的剩余电流进行动作保护。

额定辅助电源电压

功能与电源电压有关的电子式剩余电流动作保护装置本身需要用电的电压值。

额定短时耐受电流

指的是剩余电流动作保护装置主回路在规定的条件和短时间内能承受的电流以不至于使剩余电流动作保护装置受到不能使用的损坏。

输出触点额定容量

这是剩余电流继电器（分体式）有的参数，它标明了继电器能配接的负载（接触器电磁线圈）的大小。

保护器额定短路接通分断能力

主回路中不导致误动作的过流极限值

新型多功能保护装置除有上述技术参数外，针对不同的使用场所和需要还新增了以下功能：

1过压保护 2欠压保护 3缺相保护 4断零保护 5漏电报警 6剩余电流显示 7自动重合闸

8漏电故障最大相自动跟踪显示 9线路剩余电流自动跟踪定档 10故障跳闸次数记录，显示。

1、工频交流电对人体的作用

通过人体的电流大小不同，人体会呈现不同的生理效应，电流愈大引起致死的危险也就愈大。通过人体的电流有三个阈值：

1)感知电流阈值。在正常情况下感知电流阈值约为0.5mA~1mA。感知电流阈值一般不会对人造成病理性伤害。

2)摆脱电流阈值。通过人体的电流增大时，会使触电者肌肉连续收缩，发生痉挛而紧抓带电体，致使不能自行摆脱。人体触电后尚能自行摆脱的最大电流叫做摆脱电流阈值。

据统计成年男子的摆脱电流阈值平均为15mA，成年女子的摆脱电流阈值平均为10mA。电流超过摆脱阈值以后，人可能会昏迷、窒息甚至死亡。但也有事例证明，当电流大于摆脱电流值触电者中枢神经麻痹，呼吸停止时，立即切断电源，并经人工抢救，仍可恢复呼吸，并且没有什么不良后果产生。

3)心室纤颤电流阈值。当通过人体的电流超过摆脱电流阈值而继续增大时，将使心室发生纤维性颤动，使心脏不能把血液搏出，引起心室发生纤维性颤动的电流叫做心室纤颤电流。最小的心室纤颤电流称为心室纤颤电流阈值。

在低压触电事故中，电击致死的主要原因是心室纤维性颤动，较少的死亡原因是触电窒息或心脏停跳。因此，心室纤颤电流是致命电流。

2、电流通过人体的时间对人体的作用

电流通过人体的时间对人体的作用与电流大小有关，心室纤颤电流阈值是致命电流，人约为50mA，狗约为100 mA。

1984年在IEC479－1报告中提出了（经过修正的）人体触电安全界线，见图1－2，这是我们制定安全保

护的重要依据。

图1－2 人体通过15～100Hz交流电流的时间/电流反应区域

图1中所示交流电流对人体的作用,按效应大小与通过电流的时间、电流大小的关系可划分为四个区域。

1）1区通常无反应；

2）2区通常无有害的病理反应；

3）3区可引起肌肉痉挛，呼吸困难，对心脏搏动的形成和传动产生可逆性紊乱；

4）4区除了有3区的效应外，心室纤颤的可能性会从C1升高5％（曲线C2 ）、50％（曲线C3），以及超过50％（曲线C3以外）。随着电流的增大、时间的加长，可能产生心脏停跳，呼吸停止，以

及严重的烧伤等病理效应。

人体通过电流时间越长，越容易引起心室纤颤，触电致死的危险性就越大。引起心室纤颤的工频电流与持续时间的关系，用国际公认的柯宾曲线表示。即

I t＝30 mA·S

人们多以此曲线定为人体触电时的安全界限。

因此，国家标准GB13955-2005中强调“用于直接接触电击事故防护时，应选用一般型的剩余电流动作保护装置。其额定剩余动作电流值不超过30mA。”分断时间≤0.1s。.

二、间接接触电击保护

间接接触电击保护最有效的措施是自动切断电源，剩余电流动作保护装置具有这个功能。这种保护是在故障条件下的持续接触电压限制在较为安全的范围内的防护。

凡是采用自动切断电源防护的电气装置，其外露可接近导体必须通过保护导体接到接地装置的接地极上。当电气设备上出现故障电流，剩余电流动作保护装置在人还末触及带电的金属外壳前，已将故障切断，防止人体触及危险的接触电压。

如果出现故障时，正好有人触及因故障损坏而带电的电气设备外壳，则被电击者与故障回路相并联，而人体电阻要比保护导体的电阻大很多，大部分电流流经保护导线，剩余电流动作保护装置立即动作，切断电源，对人体不会造成致命危险。

剩余电流动作保护装置用于间接接触电击保护时，应正确与电网的接地形式相配合。TT接地系统时，可以安装总保护或单台设备的保护；TN接地系统时，只能安装单台设备的剩余电流保护。

三、接地故障和电气火灾保护

接地故障保护

接地故障是带电导体和大地，接地的金属外壳或与地有联系的构件之间的接触。例如，架空导线断裂接地，电源线绝缘损坏碰金属外壳等。如接地故障不及时排除，当人体碰到落地的带电导线和金属外壳，接地故障电流持续存在，有可能发生人身电击伤亡和设备损坏事故。

剩余电流保护装置仅用于接地故障保护时，根据配电网络系统的形式和容量大小，额定剩余动作电流可以从几毫安至几百毫安。考虑选择性保护，分断时间一般应采用延时型。剩余电流保护装置用于接地故障保护，又要考虑间接接触保护时，动作特性应根据间接接触保护的要求选择。

电气火灾保护

过去普遍认为，电气间短路引起的火灾大多由带电导体间的短路所造成，一般称金属性短路。由于短路电流大，可用带短路保护的断路器和熔断器来防止。实际情况并非全部如此，因大多数的短路火灾是由接地短路故障产生的电弧或电火花所引起。一般称电弧性短路。金属性短路产生的大短路电流能使断路器瞬时动作切断电源，火灾往往得以避免。电弧性短路电流受阻抗影响。电弧长时间延续，而电弧引起的局部温度可高达3000～4000℃，很容易烤燃附近可燃物质引起火灾，又由于接地故障引起的短路电流较小，不足以使一般断路器动作跳闸切断电源，所以电弧性短路引起火灾危险远大于金属性短路。

应用剩余电流保护装置来防止电气火灾，必须正确选择额定剩余动作电流。必须在线路中装设额定剩余动作电流不超过500mA的剩余电流保护装置，或装设绝缘监察装置，在绝缘故障时发出警报。采用额定动作电流不超过500mA的剩余电流保护装置，可以在出现引燃火灾所需的能量前，就发出警报或断开电路排除故障。

我国GB50096《住宅设计规范》，也规定每幢住宅楼的总电源进线断路器，应带有剩余电流保护功能的明确规定。因此在进线处安装带过载保护、短路保护、剩余电流保护于一体的多功能低压断路器和电气火灾监控系统，不仅可以保护线路、保护设备，而且还可防止因接地故障引起的电气火灾。

四、不能保护的几种情况

在剩余电流保护装置正常安装和正常运行中，下列情况不能使剩余电流保护装置动作保护：

1、被保护线路中的相线与相线之间、相线与零线之间发生的直接接触或间接接触电击事故不能保护；

因为所有的设备都是接在零线与相线之间、相线与相线之间的根本就无法区分是流经设备的正常电流还是促使发生故障的电流。

2、剩余电流动作保护装置以前的（零序互感器以前）线路发生的直接接触或间接接触电击事故不能保护；

3、使用变频电源的用电设备发生的直接接触或间接接触电击事故不能保护；（如变频空调、变频调速电机

等）

现在家庭中使用的变频设备越来越多了所以这一点必须得提一下，

4、AC型的剩余电流动作保护装置对直流或脉动直流电源发生的剩余电流、直接接触或间接接触电击事故不

能保护；

直流或脉动直流电源的用电设备必须选用A型剩余电流动作保护装置作保护。

5、单相对地漏电电流或电击电流已达到动作值，矢量和电流（剩余电流）没有达到动作值。

剩余电流动作保护装置的选用及安装

一、剩余电流动作保护装置的选用

分级保护

低压供用电系统中为了缩小发生人身电击事故和接地故障切断电源时引起的停电范围，剩余电流保护装置应采用分级保护。1、分级保护方式的选择应根据用电负荷和线路具体情况的需要，一般可分为两级或三级保护。各级剩余电流保护装置的动作电流值与动作时间应协调配合，实现具有动作选择性的分级保护。2、剩余电流保护装置的分级保护应以末端保护为基础。住宅和末端用电设备必须安装剩余电流保护装置。末端保护上一级保护的保护范围应根据负荷分布的具体情况确定其保护范围。

3、为防止配电线路发生接地故障导致人身电击事故，可根据线路的具体情况，采用分级保护。

5、配电线路电源端的剩余电流保护装置的动作特性应与线路末端保护协调配合。

6、企事业单位的建筑物和住宅应采用分级保护，电源端的剩余电流保护装置应满足防接地故障引起电气火

灾的要求。

7、级保护装置宜采用综合型多功能保护器,应具有剩余电流、短路、过流、欠压、过压等保护功能为主的

保护装置。

各级剩余电流和分断时间的配合见下表5

表5

注；动作电流可根据天气变化环境条件固定分档调整。

选用

剩余电流保护装置的技术条件应符合GB6829、GB14048.2、GB14287、GB16916、GB16917等有关标准的规定，并通过中国国家3C强制性产品认证。

剩余电流保护装置动作参数的选择

1、手持式电动工具、移动电器、家用电器等设备应优先选用额定剩余动作电流不大于30mA、一般型（无延时）的剩余电流保护装置。

2、单台电气机械设备，可根据其容量大小选用额定剩余动作电流30mA以上、100mA及以下、一般型（无延时）的剩余电流保护装置。

3、电气线路或多台电气设备（或多住户）的电源端为防止接地故障电流引起电气火灾，安装的剩余电流保护装置，其动作电流和动作时间应按被保护线路和设备的具体情况及其泄漏电流值确定。必要时应选用动作电流可调和延时动作型的剩余电流保护装置。

4、在采用分级保护方式时，上下级剩余电流保护装置的动作时间差不得小于0.2s。上一级剩余电流保护装置的极限不驱动时间应大于下一级剩余电流保护装置的动作时间，且时间差应尽量小。

5、选用的剩余电流保护装置的额定剩余不动作电流，应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍。

6、除末端保护外，各级剩余电流保护装置应选用纸灵敏度延时型的保护装置。且各级保护装置的动作特性应协调配合，实现具有选择性的分级保护。

二、剩余电流动作保护装置的安装

1、剩余电流动作保护装置的安装要求（参照国标GB13955）

①、剩余电流动作保护装置的安装应符合有关标准和生产厂产品说明书的要求。②、剩余电流动作保护装置的安装应充分考虑供电方式、供电电压、系统接地形式及保护方式的作用。

③、剩余电流动作保护装置的型式、额定电压、额定电流、短路分断能力、额定剩余动作电流、分断时间等应满足被保护线路和电气设备的要求。

④、剩余电流动作保护装置在不同的系统接地型式中应正确接线。单相、三相三线、三相四线供电系统中的正确接线方式如表6所示。

表6剩余电流保护装置接线方式

备；RCD为剩余电流保护装置。

注2：单相负载或三相负载在不同的接地保护系统中的接线方式图中，左侧设备为未装有剩余电流保护装置；中间和右侧为装用剩余电流保护装置的接线图。

注3：在TN系统中使用剩余电流保护装置的电气设备，其外露可导电部分的保护线应接在单独接地装置上而形成局部TT系统，如TN系统接线方式图中的右侧设备的接线方式。

第一个字母表示系统的接地形式：T代表直接接地I代表与地绝缘或经阻抗接地。

第二个字母表示设备的接地形式：T代表直接接地N表示通过保护线与电力系统的接地点直接做电气连接。

S：中性线和保护线是分开的。

C：中性线和保护线是合一的。

⑤、采用不带过电流保护功能，且需辅助电源的保护装置时，与其配合的过电流保护元件（熔断器）应安装在剩余电流动作保护装置的负载侧。

2、剩余电流动作保护装置对安装线路环境的要求

要使剩余电流动作保护装置在电网上稳定可靠地运行，首先要使安装保护器的线路环境达到以下八点要求：（参见DL/T736中5.1－5.9条）

①①、TT接地方式：安装剩余电流动作保护装置的电网应是TT系统，变压器中性点须可靠接地，接地电阻应

在4-10Ω内。

②、不得重复接地：所保护区域中性线除变压器中性点可靠接地外，不得再有另外的接地点。零线还应保持与相线相同的良好绝缘。③、零线不得混用：保护器的出线零线不得与不同台区或不同分支回路借用、共用、

混用。④、设备外壳接地：被保护电网中的用电设备如采用外壳接零保护措施的，必须改用外壳接地保护措施。

⑤、限制剩余电流：被保护线路最大对地剩余电流不得大于剩余电流保护器额定剩余电流动作值的50%。

⑥、限制零线漏电：被保护线路的零线对地漏电不应大于最小档额定单相突然对地漏电动作值（如有单相接地保护）。

⑦、电机补偿启动：被保护电网中的大动力用电设备，应采用补偿方法启动（降压启动），减小启动时的电压变化量。

⑧、应装末级保护：用户进户线端及其他单相或三相动力设备应装有末级保护或单机保护剩余电流断路器，分断时间必须小于0.1s。

三、低压电网接地方式及安装施工要求

1、农村低压电力网宜采用TT系统，城镇电力用户宜采用TN-C系统；对安全有特殊要求的可采用IT系统。同一低压电力网中不应采用两种保护接地方式。

①TT系统：变压器低压侧中性点直接接地，系统内所有受电设备的外露可导电部分用保护接地线接至电气上与电力系统的接地点无直接关连的接地极上，如图4-1所示。

②TN-C系统：变压器低压侧中性点直接接地，整个系统的中性线（N）与保护线（PE）是合一的，系统内所有受电设备的外露可导电部分用保护线（PE）与保护中性线（PEN）相连接，如图4－2所示。

图4-1 TT系统图4-2 TN系统

2、安装剩余电流动作保护装置的施工要求（参照国标GB13955）

①剩余电流保护装置标有电源侧和负载侧时，应按规定安装接线，不得反接。②安装剩余电流断路器时，应按生产厂家产品说明书要求，在电弧喷出方向有足够的飞弧距离。安装剩余电流断路器时，应按生产厂家说明书要求，在电弧喷出方向有足够的飞弧距离。

③组合式剩余电流保护装置其控制回路的连接，应使用截面积不小于1.5㎜2的铜导线。④剩余电流保护装置安装时，必须严格区分N线和PE线，三极四线式和四极四线式剩余电流保护装置的N线应接入保护装置。通过剩余电流保护装置的N线，不得作为PE线，不得重复接地或接设备外露可导电部分。PE线不得接入剩余电流保护装置。

⑤安装剩余电流保护装置后，对原有的线路和设备的接地保护措施，应按上述安装要求的有关条款进行检查和调整。

⑥剩余电流保护装置投入运行前，应操作试验按钮，检查剩余电流保护装置的工作特性，确认能正常动作后，才允许投入正常运行。

⑦剩余电流保护装置安装后的检验项目

a）用试验按钮试验3次，应正确动作。

b）剩余电流保护装置带额定负荷电流分合三次，均应可靠动作。

⑧剩余电流保护装置的安装必须由经技术考核合格的专业人员进行。

⑨产权所有者应建立保存剩余电流保护装置的安装及试验记录。

剩余电流动作保护装置的误动分析及故障判断

一、剩余电流保护装置的动作分类

动作（即剩余电流保护器的漏电动作可以分成两大类，即正常动作和不正常误动作）。

正常动作：因漏电、触电及接地故障等原因引起的漏电保护器的动作为正常动作。

不正常动作（即误动作）：不正常动作即误动作，基本上是由漏电保护器本身引起的误动作和由线路引起的误动作。

1、由剩余电流保护器本身原因引起的误动作：

⑴因保护器的质量不好（稳定性不好、平衡特性差及抗干扰能力低）引起的误动作。

⑵因保护器动作电流选取不当引起的误动作。

2、由线路原因引起的误动作：

⑴由于接线错误引起的误动作；

⑵由于接地不当引起的误动作；

⑶由于过电压引起的误动作；

⑷由于电磁场干扰引起的误动作；

⑸由于循环电流引起的误动作；

⑹由于工作中性线绝缘电阻过低引起的误动作.

二、剩余电流保护装置的几种误动作原因及防止方法

１、因接线错误引起的误动作

在三相四线制供电线路中，若单相负载连接错误会导致剩余电流保护器产生误动作。单相负载的工作中性线没有穿过漏电电流互感器，会引起误动作，正确接线应使工作中性线穿过漏电电流互感器。

在电气设备具有保护接零线路中，安装剩余电流保护器时，若误将保护接零导线穿过剩余电流电流互感器，将使电气设备的剩余电流无法被检测出来，造成剩余电流保护器拒动，如图5-1 a，正确接线见图5-1 b。

a b

图5-1

由上述可知，安装剩余电流保护器时，一定要注意线路中中性线的正确接法，即工作中性线一定要穿过剩

余电流电流互感器，而保护接零线绝对不能穿过剩余电流互感器。

２、由于接地不当而引起的误动作

a、剩余电流保护器后面的工作中性线不能进行重复接地。

在图5-2a接法中，由于剩余电流互感器后面对工作中性线实施了重复接地，这样使一部分工作电流通过重复接地极流入大地而造成剩余电流保护器的误动作。而当电气设备发生漏电故障时，漏电电流则又可能通过工作中性线回流，使剩余电流互感器检测不出漏电故障信号，使保护器不动作。正确接线如图5-2b，将重复接地点移至剩余电流互感器的前面。

a b

图5-2 零线重复接地的连接

b、装设剩余电流保护器和不装设保护器的设备不能公用接地极,若装设剩余电流保护器和不装设剩余电流保护器的电气设备错用一个公共接地极，如图5-3。因为不装保护器的电气设备发生漏电故障时，危险的接触电压（U d）将通过公共接地极传到已装设保护器的电气设备上，而发生触电故障，剩余电流保护器并不能动作，不起保护作用，造成触电危险。

水管或其他金属管件网上，当某户用电设备发生碰壳漏

电故障时，则可将危险接触电压传到各户的所有用电设

备上，即使安装了剩余电流保护器也不能避免传过来的

危险接触电压，尤其是当金属管网未实施可靠接地或中

间使用塑料管接头时，此危险接触电压是相当高的，这

是很危险的，决不能错误地以此作为接地保护。

图5-3 不能使用公共接地极的电气设备为保护接地.

c、负载为自耦变压器，装设保护器时，自耦变压

器不能接地

若剩余电流保护器的负载有自耦变压器时，而自耦变压器又进行了接地，如图5－4。这时，将形成自耦变压器底座的接地线对工作电流的分流，也会导致剩余电流保护器误动作。这种自耦变压器不能接地，并应放置在绝缘底座上。

图5-4 自耦变压器不能接地场合 把零序电流互感器安装在无金属管的导线处。

d 、零序电流互感器一次导体带有金属管（或带有金属管电缆）时, 金属管的接地线应装在负载侧，若金属管的

接地线装在零序电流互感器的电源侧ａ点，由于漏电故障电流交穿过零序电流互感器，剩余电流保护器不会动 作，如图5-5。正确的接法应把金属管的接地线移到零序电流互感器的负载侧ｂ点，

图5-5金属管接地线的连接

３、 由于过电压引起的误动作

低压电网的过电压主要有：架空线路因雷电感应产生过电压；在接在电感性负载（变压器、电磁接触器等）的电路中，接通和分断电路时产生操作过电压；在分断空载变压器时，会产生高压侧过电压窜入到低压侧形成的过电压等。过电压的峰值可高达6000V 。

由于低压电网存在对地漏电电阻和对地电容,当电路中有过电压时,会瞬时增加剩余电流，因为电压时，过电压的频率很高，对地电容的阻抗就很小使得充电电流很大，往往会造成电保护器的误动作，如图5-6。为防止过电压引起剩余电流保护器的误动作，可选用脉冲电压不动作型剩余电流保护器，该型保护器在入线端装设了过电压吸收电路，就可避免瞬时过电压引起的误动作。

图5-6过电压造成剩余电流保护器的误动作

４、 由高频对地电流的影响而引起的误动作

在低压电网中，由于变压器、电动机的磁饱和影响，以及使用整流器、晶闸管、电弧炉、气体放电灯等

都会产生高频电流。当供电线路长、对地电容大时，高频电流对地的漏电就会引起剩余电流保护器的误动作，见图5-7。

图5-7 气体放电灯的高频放电

当负载侧或电源侧产生高次谐波引起漏电电流时，应注意提高电网对地的绝缘阻抗，特别是三相四线制供电线路的中性线的对地绝缘。

５、开关闭合不同步引起的误动作

开关闭合不同步，会通过对地绝缘电阻和电容产生剩余电流，引起剩余电流保护器的误动作。为此，应提高线路对地绝缘要求。

６、浪涌电流引起的误动作

电动机起动时的电流及白炽灯接通时的闪流很大，有时高达其额定电流7倍以上，如此大的浪涌电流通过剩余电流互感器时，由于漏磁通的不对称，会在二次绕组产生感应电压造成误动作。因此，国家对地漏电保护器规定“主回路中不导致漏电动作的最大电流极限值”为6倍。

当线路中的浪涌电流超过剩余电流保护器的规定值时，则应在线路中设法限制浪涌电流（如电动机的降压起动）。

７、电磁干扰引起的误动作

当剩余电流保护器装设处有较强的电磁场时，也会引起误动作。

若剩余电流保护器附近有电炉、电解槽等大电流母线时，由于零序电流互感器被磁化，使二次绕组感应出电压，造成剩余电流保护器的误动作。因此需将保护器远离母线（距2500A的母线至少应在10cm以上），并将零序电流互感器与母线成平行放置，可减少大电流影响。

当剩余电流保护器接近发报机、遥控设备、超声波设备时，由于零序电流互感器使电磁波聚集，而达到二次绕组动作电压时，会造成保护器的误动作。

防止电磁干扰影响的有效办法是对零序电流互感器实施有效的电磁屏蔽。如将二次线圈和环形铁心屏蔽，一次导体与环形铁心屏蔽，二次绕组到中间环节的引线尽量缩短（3m以下）等等。

8.由于循环电流引起的误动作。如图6-8

对于两台并联运行的配电变压器，往往会因变压器内阻抗不完全相同，分流不同，使两台变压器的接地线中产生环流，此环电流会使剩余电流保护器发生误动作，如图5-8a。防止措施是将两台变压器通过公共接地，并把零序电流互感器接在公共接地线上或公共输出线上，如图5-8b。

a b

图5-8 变压器并联运行的环电流

9、由于工作中性线绝缘电阻过低引起的误动

在一般情况下，人们往往只注意配电线路中相线对地的绝缘，却很容易忽视中性线对地的绝缘水平。然而，有时确会因工作中性线对地绝缘水平过低而引起剩余电流保护器误动作，见图5-9。

图5-9 中性线对地绝缘水平过低引起误动作

在图5-9中，有A、B两个分支回路，均装有剩余电流保护器。当A分支电路三相不平衡时，使A分支中性线有较大的工作电流（即零序电流）I IN流过，工作中性线对电网中性点有一定的电压降。由于A分支和B分支中性线对地绝缘水平差，使A分支中性线工作电流有一分流I ON经过大地向B分支回流。两个分支上的剩余电流保护器都能检测到这一漏电信号，而引起其误动作，因此，不可忽视中性线对地的绝缘水平。

10.由于超出正常使用条件引起的误动作

任何一种类型的剩余电流保护器，只有在规定的使用条件下才能保证其应有的动作性能，超出其规定的使用条件，往往会造成电子电路的故障，因此，每月应操作一次试验按钮，以使确认保护器是否可靠、有效。

三、线路环境检查与整改方法

1、区域线网零线重复接地现象，及排除方法如图5-10。

采用漏电钳形表，测量零线接地故障方法：断开三相四线接点，在零线与任一相线间并接电阻（电灯泡），接通辅助电源，用钳形表依次测得接地点。

图5-10

注：1.检测相线对地漏电点可采用同样鉴别方法。

2. 对线网绝缘质量的测试有多种方法，如兆欧表法、电流电压表法等，其中漏电流测量仪(即漏电钳形表)是比较理想的，它携带方便、直观取得读数，并且能在不停电情况下查找漏电故 障点，因而是一种操作方便、实用易行的测试方法。因为具有以上优点，在下面的资料中，我们采用漏电钳形表测试方法。当然，如果条件允许，也可采用兆欧表法、电流电压表法等。

3、本台区分支路总保，出线端零线共用现象如（图5-11）。

图5-11

现象(1)三相动力出线借用照明零线； (2)照明出线就近接其他零线。

4、用电设备外壳保护接零对总保动作性能的影响（如图5-12）

(1).大部分电机设备其安装基础为地面水泥基础，图5-12电机外壳接零，也是一种重复接地现象,保护器可能会产生无法正确动作的情况。

图5-12

注：图中单相电机的工作电流分两路回到变压器的中性点，一路从零线流回，另一路经接地电阻（大地

电阻）流回，这样使零序互感器有剩余电流存在，严重时会导致保护器无法投用。

图5-13

注：图5-13中当发生相对地的漏电电流时，漏电电流Ir 分成两路流回变压器的中性点，一路经大地流

回（Ir2），另一路经保护接零的设备从零线流回（Ir1），从而导至零序互感器中的剩余电流减小，以至于保护器不能正确动作。

５、 确定线路实际对地漏电流的最大值后选用保护器的剩余电流动作值的大小。

方法（如图5-14）： 把需保护的三相四线断开、并连后，取较大电灯与电源连接，测得线路对地的可导

通电流应小于保护器剩余电流动作值的50%。

图5－14

６、 分析零线对地绝缘是否良好，消除单相对地泄漏电流，保护器误动作的主要问题。

原则上零线对地绝缘电阻在220V 电压作用下其最大对地电流不得大于额定剩余电流值的80%，如图5－15。

图5－15

7. 采用多级保护时，总保和中级保护器采用延时型保护器，上下级之间的延时时间应不小于0.2S，

避免发生动作时间上引起的越级跳闸。

四、故障分析判断

故障及不正常情况总的分为二大类。一类是剩余电流保护装置的问题。另一类是用户的线路状况，安装、接线等问题。

区分这两大类故障的办法，安装好后；

剩余电流继电器类，只要把互感器的插头拔下，能正常投运，说明本保护器是好的，否则属另一类问题 (不包括互感器退出运行就自锁的机器)。

剩余电流动作断路器类，合闸时看剩余电流断路器上的电流表往右打，即而跳闸，那是线路或安装问题。电流表不动而合不上，或在自动位置时手柄上、下来回动，那是剩余电流断路器的电动操作机构坏了。

注：①因为本保护器现场修理后，没有规定的仪器重新测试其多项动作特性，希望用户不要打开自己修理，经过本公司培训的人员，可以修理。修理后必须用仪器测试动作特性，合格后，贴上合格证才可再次安装使用。

有下列情况之一的，属本保护器本身问题：

1．电源开关，保护器的红色、绿色指示灯都不亮，检查接线正确，输入电压正确的。

2．能投运，但按四颗模拟试验按钮都不动作。实地灯泡接地试验也不动作。

3．能投运，合闸后过5秒按试验按钮能动作，但在规定的延时时间没有重合闸。

出现以上问题，须重新换一只。

下面着重分析另一类不正常情况及故障。

（一）、不能正常投运

1．安装、接线后，开保护器电源开关，没有响动。

a)合上电源开关后，绿色、红色指示灯都不亮，接触器或保护器不动。

b)合上电源开关后，绿色指示灯亮，但接触器或保护器没合闸。

（1）检查保护器接线端子的接线是否正确，万用表交流电压档测1孔－2孔间应为220V，4孔－5孔间电压为直流6V左右，（关掉电源开关时）用欧姆档测应有几至十几欧的电阻。（2）检查保护器的保险丝是否完好，接线是否松动。

2．安装、接线后，合上保护器电源开关，保险丝烧断，甚至有烟冒出。

原因：接线错误：

a)1孔－2孔间接入380V电源，有些时候不马上烧保险丝，但机内变压器会发热，半小时后，机内变压

器烧毁。

b)4孔－5孔接接触器线圈后另接有其他电源线（比如定时器等）

c)4孔－5孔接入了接触器辅助触点，或以前接触器线包上的接线没拆除。

例：山东省烟台市某镇配电室内有一路出线原用定时器控制。装上本继电器后，把本继电器的4孔、5孔接线柱与定时器串接。结果，一开机就烧保险丝。后来，改为定时器控制本继电器的2孔相线，本继电器直接控制交流接触器，就能正常投运。

3．保护器试跳后，合闸马上跳闸。

a) 出线或用电设备的三相剩余电流矢量和超过剩余电流动作值（200mA以上），也就是说不平衡漏电太大。解决办法：

①进行每相单独送电观察本继电器电流表的指示值的大小。或拔下互感器插头、送电的情况下用漏电钳形

表检查找出漏电最大那相的漏电原因。

②如果漏电随负荷增加而增加，可把负荷（特别是单相负荷）重新分配均匀点。

例：安徽绩溪某乡电力站，安装本继电器不能正常投运，用漏电钳形表测每相回路（相线与零线），测出A 相漏电240mA，B相漏电640mA，C相漏电240mA，三相不平衡剩余电流达400mA左右。乡电工着重检查了B相线路及B相的单相负载，整改后，三相不平衡剩余电流大幅下降，能正常投运。

b) 接线错误

接入本继电器的电源线，相线接自互感器前面，一根零线接自互感器后面接点。或反一反。

例：河南省商水县某镇电管站，电工安装好后，要误动作或合闸后即跳闸，本厂技术服务人员发现接入本继电器的电源零线接点在互感器后面，而相线接点在互感器前面，同柜装有多只保护器，导致这只合闸，另一只跳闸。全部检查整改后，都能正常投运。

c)零线有重复接地或零线、相线混用，如图5-17

解决办法：查出并拆除重复接地线及混用线。

例：97年11月，江苏省大丰市某电力站一配电室，安装本继电器一个月后突然出现连续跳闸现象。电工检查了线路和用户，发现有一个用户零线重复接地，排除后，投运恢复正常。

图5－17

d）被保护线路与其他线路混用。

解决办法：检查线路。

例： 96年5月，江苏省锡山市某镇电力站，有一配电室安装本继电器后无法投运。检查线路后发现有一用户的照明零线与一厂家未保护的线路混用。整理线路后，实测剩余电流大幅度减少，能投运。

e ）互感器零线方向穿反（如图5－18）。解决办法：检查零线，搞清楚出线方向，正确穿过互感器。

图5－18

例：河南省尉氏县某电管站在××村安装1台JD6漏电继电器，该村线路整改完毕，试送电，空载时交流接触器合闸，一带负载（25w灯泡）就跳闸。现场查得配电箱内的输出零线，穿过零序互感器时方向穿反，经改正后，能正常投运。

4．漏电继电器作总保时保护两条出线。

a) 其中一条出线投运不跳闸，两条出线投运就跳闸。

原因：两条出线中漏电最大的那相是同相。

b) 两条出线投运不跳闸，一条出线投运就跳闸。

原因：两条出线中漏电最大的那相不同相，互相抵消一部份。

解决办法：在配电室调整出线的位置。减少三相不平衡剩余电流值。

（二）、拒动（新安装、接线后）

1．按漏电继电器的试验按钮接触器不跳闸。

a) 按按钮时，电流表电流增大，红灯、绿灯都亮，接触器不跳闸，或过一会跳闸。

原因：①接触器线圈铁芯的剩磁太大，或接触器型号、安装角度不对。

②新接触器线圈铁芯表面有一层防锈油没擦干净。

例：安徽省绩溪县××乡电力站，新装本继电器及配套新100A交流接触器1套，安装好后，用灯泡作接地实试，继电器红色指示灯亮，接触器不跳闸，5秒钟后，接触器才跳闸。检查原因是新接触器电磁铁表面的防锈油没抹掉。

b)按住按钮时，电流表电流增大，红灯不亮，接触器不跳，放掉按钮时接触器跳闸，红灯亮（最好按住2

秒）。

原因：互感器装反（穿线方向反），或1孔2孔零线，相线接反。

2．按试验按钮每颗能动作，但用电阻、灯泡、漏电测试仪实地测就不动作。

原因：实地测量时，观察漏电继电器上的电流表有否明显电流增大。没有明显增大，则：

1）接地达不到要求，太干燥。接地电流很小，没达到额定动作值。

2）变压器中性点没有接地或接地电阻太大。(应在6Ω以下)

3）保护线路中有重复接地现象。

例：安徽省肥东县杨塘电力站，某配电室装好本继电器后，四颗试验按钮操作都能动作，灯泡相线对互感器前的零线实试也能动作，但到出线未端几个用户用灯泡对地试验却不动作。最后查明是该配电室变压器低压侧中性点没有接地，接好后，未端试验42mA都能动作。

3．灵敏度降低

用专用漏电测试仪在线路末端对地试跳检查保护器剩余动作电流值都超出额定动作值。

原因：①测试仪表接线方式是否正确，接地试跳时的接地电阻是否过大。

②检查线路有否重复接地现象。

③互感器穿在中心点接地线作总保时用漏电钳形表测出中心点接地线剩余电流小而所保护线路的合

成漏电流大，线路中实地以额定电流动作值试跳不动作时，检查互感器在中心点接线的穿线位置

是否正确。如图5－19

图5－19

（三）、正常投运一段时间后，出现不正常。

1．大电机起动时漏电继电器要跳闸。

本漏电继电器在上级检验机构的检验中有6倍额定电流（1500安培）时的不误动作这个试验项目，所以，除非出现以下情况：

a)大电机、电机的起动设备的漏电值超过额定剩余电流值。

b)剩余电流矢量和已接近动作值时，大电机起动。

c)穿过互感器的线要拉直整理成一束。

d)补偿起动的设备离零序互感器太近。

e)有自动无功补偿的在大电机起动时到起动完毕这段时间频繁投切。而补偿电容的电源又接于零序互感

器之后。

还有一种是单相电容起动的电机，如刨板机起动要跳闸。这主要是电容漏电、碰壳引起。

2．保护范围外线路投运要跳闸

a)漏电继电器是新装的，重点检查线路混用，甚至于配电室的仪表，电度表零线等是否混用。

例：河南省沁阳市某乡电管站配电室，安装了4台保护器，其中一路保护路灯，但只穿了一根相线，导致路灯送不上，而且路灯一送，另一路与路灯合用零线的那路也跳闸，改正后，运行正常。

b)以前正常，现在不正常，要检查互感器附近有否太靠近的出线，属磁干扰。

3．用铝线作联线，时间长了，潮湿环境下铜——铝接触不好（有氧化层）使漏电继电器无法正常投运。

接漏电继电器的联接线须用1.5mm2以上的绝缘铜芯线。

漏电保护器是安全用电工作中的一项有效的技术措施。任何技术措施都会有它的局限性，技术措施还必须和其他的组织管理宣传措施结合使用。才能取得更好的效果。