剩余電流動作保護裝置原理及其應用().doc

剩余電流動作保護裝置的基本原理剩余電流是指通過剩余電流動作保護裝置主回路(零序互感器)的電流瞬時值的矢量和，以其有效值表示對于單相線路，剩余電流就是該相的對地漏電電流；對于三相線路，剩余電流就是各相電流瞬時值的矢量和，以其有效值表示。剩余電流動作保護裝置是在規(guī)定條件下，當被保護電路中剩余電流超過設定值時，能自動斷開電路或發(fā)出報警信號的繼電保護裝置。剩余電流動作保護裝置采用自動切斷電源的保護原理。在直接接觸防護中作為防止電擊危險的基本保護措施的附加保護；在間接接觸防護中作為防止因接地故障使電氣設備外露導電部分帶有危險電壓而引發(fā)電擊危害或電氣火災危險的有限保護。一、剩余電流動作保護裝置的基本結(jié)構(gòu)剩余電流動作保護裝置主要由四個基本環(huán)節(jié)組成，即信號檢測、信號處理、執(zhí)行機構(gòu)和試驗裝置。零序電流互感器是一個信號檢測元件，用來檢測一次線路中的剩余電流。一般采用空心式的環(huán)形互感器，安裝時，把三相四線一次回路全部穿過零序電流互感器來檢測一次回路中電流的矢量和。信號處理主要是電子電路，功能是對檢測環(huán)節(jié)送來的信號進行放大、變換和比較等一系列處理后輸出一個給執(zhí)行機構(gòu)通斷的信號指令。執(zhí)行機構(gòu)主要是一個脫扣器（交流接觸器或斷路器），功能是接受并執(zhí)行通斷指令，依靠可分離的觸頭來斷開被保護的線路。試驗裝置是一個用模擬發(fā)生剩余電流來簡單的檢測剩余電流動作保護裝置是否有效的裝置。（見圖11） 進線N L1 L2 L3F T CT B 出線CT零序電流互感器 B信號處理 T脫扣器 F-試驗裝置圖11二、剩余電流動作保護裝置的工作原理當三相電路中沒有發(fā)生人身電擊事故、設備漏電、接地故障或三相對地泄漏電流平衡時，通過剩余電流動作保護裝置零序電流互感器電流的矢量和為零，即剩余電流值為零，剩余電流動作保護裝置正常運行。當三相電路中發(fā)生人身電擊事故、設備漏電、接地故障或三相對地泄漏電流不平衡時，通過剩余電流動作保護裝置的電流矢量和不為零，即剩余電流值不為零。檢測環(huán)節(jié)就采集到該剩余電流信號；信號處理環(huán)節(jié)對檢測環(huán)節(jié)送來的信號進行放大、變換、處理后，與設定的額定剩余電流動作值進行比較，并把比較結(jié)果形成通斷指令；執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)指令控制被保護線路中開關(guān)的脫扣器。剩余電流動作保護裝置就動作跳閘，切斷被保護線路的電源，達到保護目的。三、剩余電流動作保護裝置的分類剩余電流動作保護裝置按電氣原理分，可分為二大類，一類是電子式；一類是電磁式。電子式零序電流互感器采集到的剩余電流信號要經(jīng)過電子電路放大處理，需要用輔助電源。因此，也稱“功能與電源電壓有關(guān)的” 剩余電流動作保護裝置。電磁式零序電流互感器采集到的剩余電流信號經(jīng)過比較，直接推動脫扣器。它采用的是靈敏度高的釋放式脫扣器。也可稱作“功能與電源電壓無關(guān)的”剩余電流動作保護裝置。剩余電流動作保護裝置按形式分，可分為三大類：剩余電流繼電器：它需要配接一個主開關(guān)，由繼電器、主開關(guān)、零序互感器三部分組成，也可稱作“分體式”。它對應的國家標準是GB6829-1995剩余電流動作保護器的一般要求和JB8756-1998剩余電流動作保護繼電器剩余電流動作斷路器：它的主體是一個斷路器，把信號檢測、信號處理、執(zhí)行機構(gòu)和試驗裝置都安裝在一個殼架內(nèi)。也可稱作“一體式”。它有三極（380V）、四極(380/220V)，對應的國家標準是GB14048.22001低壓開關(guān)設備和控制設備低壓斷路器和標準的附錄B。還有二極（230V）分二種；一種是普通的漏電斷路器，對應的國家標準是GB16916.1-2003家用和類似用途的不帶過電流保護的剩余電流動作斷路器（RCCB）；另一種是帶過電流保護的漏電斷路器，如DZ47型，對應的國家標準是GB16917.1-2003家用和類似用途的帶過電流保護的剩余電流動作斷路器（RCBO）。移動式剩余電流動作保護裝置：就是插頭、插座。對應的國家標準是GB20044-2005電氣附件家用和類似用途的不帶過電流保護的移動式剩余電流裝置（PRCD）。四、剩余電流動作保護裝置的技術(shù)參數(shù)額定電流指的是剩余電流動作保護裝置主回路的正常運行時的最大電流，在剩余電流動作斷路器上，它與過電流保護有關(guān)。在剩余電流繼電器上，是配接的交流接觸器的額定電流。額定電壓額定電壓分額定絕緣電壓和額定工作電壓。如果標注400V，一般指的是額定工作電壓。額定頻率額定剩余電流動作值指的是制造廠對剩余電流動作保護裝置規(guī)定的剩余電流動作值，達到該剩余電流值時，剩余電流動作保護裝置必須動作跳閘。額定剩余不動作電流值分斷時間指的是從發(fā)生剩余電流動作值開始，到剩余電流動作保護裝置主回路可分離觸點完全分離，電弧熄滅為止的時間。極限不驅(qū)動時間當剩余電流大于額定剩余電流動作值時，不動作的最大時間。額定剩余電流動作值和分斷時間這兩個參數(shù)是剩余電流動作保護裝置最重要的技術(shù)參數(shù)，合并稱作“動作特性”分斷時間分類分斷時間分為：一般型、選擇型（S型）、延時型三種。一般型分斷時間不大于0.3s的靈敏度較高；選擇型（S型）分斷時間不大于0.5s，只在剩余電流繼電器（分體式）有。下一級保護裝置動作了，選擇型就不動作。下一級保護裝置不動作了，選擇型就動作。適合作總?；蚍种П！Ｑ訒r型在剩余電流動作斷路器（一體式）上，分斷時間大于0.3s和剩余電流繼電器（分體式）分斷時間大于0.5s的都屬于延時型。它有最大分斷時間和極限不驅(qū)動時間兩個參數(shù)，極限不驅(qū)動時間一般是50的分斷時間。制造廠會在使用說明書中標明。延時重合閘指的是剩余電流動作跳閘后，到自動重合閘主回路閉合為止的時間。延時型不能有自動重合閘。短路、過電流動作跳閘后不能有自動重合閘。動作特性分類動作特性分成：A型和AC型A型能對交流、直流和脈動直流的剩余電流進行動作保護；AC型只能對交流的剩余電流進行動作保護。額定輔助電源電壓功能與電源電壓有關(guān)的電子式剩余電流動作保護裝置本身需要用電的電壓值。額定短時耐受電流指的是剩余電流動作保護裝置主回路在規(guī)定的條件和短時間內(nèi)能承受的電流以不至于使剩余電流動作保護裝置受到不能使用的損壞。輸出觸點額定容量這是剩余電流繼電器（分體式）有的參數(shù)，它標明了繼電器能配接的負載（接觸器電磁線圈）的大小。保護器額定短路接通分斷能力主回路中不導致誤動作的過流極限值新型多功能保護裝置除有上述技術(shù)參數(shù)外，針對不同的使用場所和需要還新增了以下功能：1過壓保護 2欠壓保護 3缺相保護 4斷零保護 5漏電報警 6剩余電流顯示 7自動重合閘8漏電故障最大相自動跟蹤顯示 9線路剩余電流自動跟蹤定檔 10故障跳閘次數(shù)記錄，顯示。 1、工頻交流電對人體的作用通過人體的電流大小不同，人體會呈現(xiàn)不同的生理效應，電流愈大引起致死的危險也就愈大。通過人體的電流有三個閾值：1)感知電流閾值。在正常情況下感知電流閾值約為0.5mA1mA。感知電流閾值一般不會對人造成病理性傷害。2)擺脫電流閾值。通過人體的電流增大時，會使觸電者肌肉連續(xù)收縮，發(fā)生痙攣而緊抓帶電體，致使不能自行擺脫。人體觸電后尚能自行擺脫的最大電流叫做擺脫電流閾值。據(jù)統(tǒng)計成年男子的擺脫電流閾值平均為15mA，成年女子的擺脫電流閾值平均為10mA。電流超過擺脫閾值以后，人可能會昏迷、窒息甚至死亡。但也有事例證明，當電流大于擺脫電流值觸電者中樞神經(jīng)麻痹，呼吸停止時，立即切斷電源，并經(jīng)人工搶救，仍可恢復呼吸，并且沒有什么不良后果產(chǎn)生。3)心室纖顫電流閾值。當通過人體的電流超過擺脫電流閾值而繼續(xù)增大時，將使心室發(fā)生纖維性顫動，使心臟不能把血液搏出，引起心室發(fā)生纖維性顫動的電流叫做心室纖顫電流。最小的心室纖顫電流稱為心室纖顫電流閾值。在低壓觸電事故中，電擊致死的主要原因是心室纖維性顫動，較少的死亡原因是觸電窒息或心臟停跳。因此，心室纖顫電流是致命電流。2、電流通過人體的時間對人體的作用電流通過人體的時間對人體的作用與電流大小有關(guān)，心室纖顫電流閾值是致命電流，人約為50mA，狗約為100 mA。1984年在IEC4791報告中提出了（經(jīng)過修正的）人體觸電安全界線，見圖12，這是我們制定安全保護的重要依據(jù)。圖12 人體通過15100Hz交流電流的時間/電流反應區(qū)域圖1中所示交流電流對人體的作用,按效應大小與通過電流的時間、電流大小的關(guān)系可劃分為四個區(qū)域。1） 1區(qū)通常無反應；2） 2區(qū)通常無有害的病理反應；3） 3區(qū)可引起肌肉痙攣，呼吸困難，對心臟搏動的形成和傳動產(chǎn)生可逆性紊亂；4） 4區(qū)除了有3區(qū)的效應外，心室纖顫的可能性會從C1升高5（曲線C2 ）、50（曲線C3），以及超過50（曲線C3以外）。隨著電流的增大、時間的加長，可能產(chǎn)生心臟停跳，呼吸停止，以及嚴重的燒傷等病理效應。人體通過電流時間越長，越容易引起心室纖顫，觸電致死的危險性就越大。引起心室纖顫的工頻電流與持續(xù)時間的關(guān)系，用國際公認的柯賓曲線表示。即 I t30 mAS人們多以此曲線定為人體觸電時的安全界限。因此，國家標準GB13955-2005中強調(diào)“用于直接接觸電擊事故防護時，應選用一般型的剩余電流動作保護裝置。其額定剩余動作電流值不超過30mA。”分斷時間0.1s。.二、間接接觸電擊保護間接接觸電擊保護最有效的措施是自動切斷電源，剩余電流動作保護裝置具有這個功能。這種保護是在故障條件下的持續(xù)接觸電壓限制在較為安全的范圍內(nèi)的防護。凡是采用自動切斷電源防護的電氣裝置，其外露可接近導體必須通過保護導體接到接地裝置的接地極上。當電氣設備上出現(xiàn)故障電流，剩余電流動作保護裝置在人還末觸及帶電的金屬外殼前，已將故障切斷，防止人體觸及危險的接觸電壓。如果出現(xiàn)故障時，正好有人觸及因故障損壞而帶電的電氣設備外殼，則被電擊者與故障回路相并聯(lián)，而人體電阻要比保護導體的電阻大很多，大部分電流流經(jīng)保護導線，剩余電流動作保護裝置立即動作，切斷電源，對人體不會造成致命危險。剩余電流動作保護裝置用于間接接觸電擊保護時，應正確與電網(wǎng)的接地形式相配合。TT接地系統(tǒng)時，可以安裝總保護或單臺設備的保護；TN接地系統(tǒng)時，只能安裝單臺設備的剩余電流保護。三、接地故障和電氣火災保護接地故障保護接地故障是帶電導體和大地，接地的金屬外殼或與地有聯(lián)系的構(gòu)件之間的接觸。例如，架空導線斷裂接地，電源線絕緣損壞碰金屬外殼等。如接地故障不及時排除，當人體碰到落地的帶電導線和金屬外殼，接地故障電流持續(xù)存在，有可能發(fā)生人身電擊傷亡和設備損壞事故。剩余電流保護裝置僅用于接地故障保護時，根據(jù)配電網(wǎng)絡系統(tǒng)的形式和容量大小，額定剩余動作電流可以從幾毫安至幾百毫安?？紤]選擇性保護，分斷時間一般應采用延時型。剩余電流保護裝置用于接地故障保護，又要考慮間接接觸保護時，動作特性應根據(jù)間接接觸保護的要求選擇。電氣火災保護過去普遍認為，電氣間短路引起的火災大多由帶電導體間的短路所造成，一般稱金屬性短路。由于短路電流大，可用帶短路保護的斷路器和熔斷器來防止。實際情況并非全部如此，因大多數(shù)的短路火災是由接地短路故障產(chǎn)生的電弧或電火花所引起。一般稱電弧性短路。金屬性短路產(chǎn)生的大短路電流能使斷路器瞬時動作切斷電源，火災往往得以避免。電弧性短路電流受阻抗影響。電弧長時間延續(xù)，而電弧引起的局部溫度可高達30004000，很容易烤燃附近可燃物質(zhì)引起火災，又由于接地故障引起的短路電流較小，不足以使一般斷路器動作跳閘切斷電源，所以電弧性短路引起火災危險遠大于金屬性短路。應用剩余電流保護裝置來防止電氣火災，必須正確選擇額定剩余動作電流。必須在線路中裝設額定剩余動作電流不超過500mA的剩余電流保護裝置，或裝設絕緣監(jiān)察裝置，在絕緣故障時發(fā)出警報。采用額定動作電流不超過500mA的剩余電流保護裝置，可以在出現(xiàn)引燃火災所需的能量前，就發(fā)出警報或斷開電路排除故障。我國GB50096住宅設計規(guī)范，也規(guī)定每幢住宅樓的總電源進線斷路器，應帶有剩余電流保護功能的明確規(guī)定。因此在進線處安裝帶過載保護、短路保護、剩余電流保護于一體的多功能低壓斷路器和電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)，不僅可以保護線路、保護設備，而且還可防止因接地故障引起的電氣火災。四、不能保護的幾種情況在剩余電流保護裝置正常安裝和正常運行中，下列情況不能使剩余電流保護裝置動作保護：1、 被保護線路中的相線與相線之間、相線與零線之間發(fā)生的直接接觸或間接接觸電擊事故不能保護；因為所有的設備都是接在零線與相線之間、相線與相線之間的根本就無法區(qū)分是流經(jīng)設備的正常電流還是促使發(fā)生故障的電流。2、 剩余電流動作保護裝置以前的（零序互感器以前）線路發(fā)生的直接接觸或間接接觸電擊事故不能保護；3、 使用變頻電源的用電設備發(fā)生的直接接觸或間接接觸電擊事故不能保護；（如變頻空調(diào)、變頻調(diào)速電機等）現(xiàn)在家庭中使用的變頻設備越來越多了所以這一點必須得提一下，4、 AC型的剩余電流動作保護裝置對直流或脈動直流電源發(fā)生的剩余電流、直接接觸或間接接觸電擊事故不能保護；直流或脈動直流電源的用電設備必須選用A型剩余電流動作保護裝置作保護。5、單相對地漏電電流或電擊電流已達到動作值，矢量和電流（剩余電流）沒有達到動作值。 剩余電流動作保護裝置的選用及安裝一、剩余電流動作保護裝置的選用分級保護低壓供用電系統(tǒng)中為了縮小發(fā)生人身電擊事故和接地故障切斷電源時引起的停電范圍，剩余電流保護裝置應采用分級保護。1、分級保護方式的選擇應根據(jù)用電負荷和線路具體情況的需要，一般可分為兩級或三級保護。各級剩余電流保護裝置的動作電流值與動作時間應協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)具有動作選擇性的分級保護。2、剩余電流保護裝置的分級保護應以末端保護為基礎。住宅和末端用電設備必須安裝剩余電流保護裝置。末端保護上一級保護的保護范圍應根據(jù)負荷分布的具體情況確定其保護范圍。3、為防止配電線路發(fā)生接地故障導致人身電擊事故，可根據(jù)線路的具體情況，采用分級保護。5、 配電線路電源端的剩余電流保護裝置的動作特性應與線路末端保護協(xié)調(diào)配合。6、 企事業(yè)單位的建筑物和住宅應采用分級保護，電源端的剩余電流保護裝置應滿足防接地故障引起電氣火災的要求。7、 級保護裝置宜采用綜合型多功能保護器,應具有剩余電流、短路、過流、欠壓、過壓等保護功能為主的保護裝置。各級剩余電流和分斷時間的配合見下表5表5分級額定動作電流分斷時間備 注總保300500mA0.5s無重合閘中級保100300mA0.3s有重合閘末級保30mA0.1s5In0.04s注；動作電流可根據(jù)天氣變化環(huán)境條件固定分檔調(diào)整。選用剩余電流保護裝置的技術(shù)條件應符合GB6829、GB14048.2、GB14287、GB16916、GB16917等有關(guān)標準的規(guī)定，并通過中國國家3C強制性產(chǎn)品認證。剩余電流保護裝置動作參數(shù)的選擇1、手持式電動工具、移動電器、家用電器等設備應優(yōu)先選用額定剩余動作電流不大于30mA、一般型（無延時）的剩余電流保護裝置。2、單臺電氣機械設備，可根據(jù)其容量大小選用額定剩余動作電流30mA以上、100mA及以下、一般型（無延時）的剩余電流保護裝置。3、電氣線路或多臺電氣設備（或多住戶）的電源端為防止接地故障電流引起電氣火災，安裝的剩余電流保護裝置，其動作電流和動作時間應按被保護線路和設備的具體情況及其泄漏電流值確定。必要時應選用動作電流可調(diào)和延時動作型的剩余電流保護裝置。4、在采用分級保護方式時，上下級剩余電流保護裝置的動作時間差不得小于0.2s。上一級剩余電流保護裝置的極限不驅(qū)動時間應大于下一級剩余電流保護裝置的動作時間，且時間差應盡量小。5、選用的剩余電流保護裝置的額定剩余不動作電流，應不小于被保護電氣線路和設備的正常運行時泄漏電流最大值的2倍。6、除末端保護外，各級剩余電流保護裝置應選用紙靈敏度延時型的保護裝置。且各級保護裝置的動作特性應協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)具有選擇性的分級保護。二、剩余電流動作保護裝置的安裝1、剩余電流動作保護裝置的安裝要求（參照國標GB13955）、剩余電流動作保護裝置的安裝應符合有關(guān)標準和生產(chǎn)廠產(chǎn)品說明書的要求。、剩余電流動作保護裝置的安裝應充分考慮供電方式、供電電壓、系統(tǒng)接地形式及保護方式的作用。、剩余電流動作保護裝置的型式、額定電壓、額定電流、短路分斷能力、額定剩余動作電流、分斷時間等應滿足被保護線路和電氣設備的要求。、剩余電流動作保護裝置在不同的系統(tǒng)接地型式中應正確接線。單相、三相三線、三相四線供電系統(tǒng)中的正確接線方式如表6所示。表6剩余電流保護裝置接線方式 級別接地形式單相（單極或雙極）三相三線（三極）四線（三極或四極）TTTNTN-CTN-STN-C-S注1：L1、L2、L3為相線；N為中性線；PE為保護線；PEN為中性線和保護線合一；為單相或三相電氣設備； 為單相照明設備；RCD為剩余電流保護裝置。注2：單相負載或三相負載在不同的接地保護系統(tǒng)中的接線方式圖中，左側(cè)設備為未裝有剩余電流保護裝置；中間和右側(cè)為裝用剩余電流保護裝置的接線圖。注3：在TN系統(tǒng)中使用剩余電流保護裝置的電氣設備，其外露可導電部分的保護線應接在單獨接地裝置上而形成局部TT系統(tǒng)，如TN系統(tǒng)接線方式圖中的右側(cè)設備的接線方式。第一個字母表示系統(tǒng)的接地形式：T代表直接接地I代表與地絕緣或經(jīng)阻抗接地。第二個字母表示設備的接地形式：T代表直接接地N表示通過保護線與電力系統(tǒng)的接地點直接做電氣連接。S：中性線和保護線是分開的。C：中性線和保護線是合一的。、采用不帶過電流保護功能，且需輔助電源的保護裝置時，與其配合的過電流保護元件（熔斷器）應安裝在剩余電流動作保護裝置的負載側(cè)。2、剩余電流動作保護裝置對安裝線路環(huán)境的要求要使剩余電流動作保護裝置在電網(wǎng)上穩(wěn)定可靠地運行，首先要使安裝保護器的線路環(huán)境達到以下八點要求：（參見DL/T736中5.15.9條） 、TT接地方式：安裝剩余電流動作保護裝置的電網(wǎng)應是TT系統(tǒng)，變壓器中性點須可靠接地，接地電阻應在4-10內(nèi)。、不得重復接地：所保護區(qū)域中性線除變壓器中性點可靠接地外，不得再有另外的接地點。零線還應保持與相線相同的良好絕緣。、零線不得混用：保護器的出線零線不得與不同臺區(qū)或不同分支回路借用、共用、混用。、設備外殼接地：被保護電網(wǎng)中的用電設備如采用外殼接零保護措施的，必須改用外殼接地保護措施。、限制剩余電流：被保護線路最大對地剩余電流不得大于剩余電流保護器額定剩余電流動作值的50%。、限制零線漏電：被保護線路的零線對地漏電不應大于最小檔額定單相突然對地漏電動作值（如有單相接地保護）。、電機補償啟動：被保護電網(wǎng)中的大動力用電設備，應采用補償方法啟動（降壓啟動），減小啟動時的電壓變化量。、應裝末級保護：用戶進戶線端及其他單相或三相動力設備應裝有末級保護或單機保護剩余電流斷路器，分斷時間必須小于0.1s。三、低壓電網(wǎng)接地方式及安裝施工要求1、農(nóng)村低壓電力網(wǎng)宜采用TT系統(tǒng)，城鎮(zhèn)電力用戶宜采用TN-C系統(tǒng)；對安全有特殊要求的可采用IT系統(tǒng)。同一低壓電力網(wǎng)中不應采用兩種保護接地方式。TT系統(tǒng)：變壓器低壓側(cè)中性點直接接地，系統(tǒng)內(nèi)所有受電設備的外露可導電部分用保護接地線接至電氣上與電力系統(tǒng)的接地點無直接關(guān)連的接地極上，如圖4-1所示。TN-C系統(tǒng)：變壓器低壓側(cè)中性點直接接地，整個系統(tǒng)的中性線（N）與保護線（PE）是合一的，系統(tǒng)內(nèi)所有受電設備的外露可導電部分用保護線（PE）與保護中性線（PEN）相連接，如圖42所示。 圖4-1 TT系統(tǒng) 圖4-2 TN系統(tǒng)2、安裝剩余電流動作保護裝置的施工要求（參照國標GB13955）剩余電流保護裝置標有電源側(cè)和負載側(cè)時，應按規(guī)定安裝接線，不得反接。安裝剩余電流斷路器時，應按生產(chǎn)廠家產(chǎn)品說明書要求，在電弧噴出方向有足夠的飛弧距離。安裝剩余電流斷路器時，應按生產(chǎn)廠家說明書要求，在電弧噴出方向有足夠的飛弧距離。組合式剩余電流保護裝置其控制回路的連接，應使用截面積不小于1.5的銅導線。剩余電流保護裝置安裝時，必須嚴格區(qū)分N線和PE線，三極四線式和四極四線式剩余電流保護裝置的N線應接入保護裝置。通過剩余電流保護裝置的N線，不得作為PE線，不得重復接地或接設備外露可導電部分。PE線不得接入剩余電流保護裝置。安裝剩余電流保護裝置后，對原有的線路和設備的接地保護措施，應按上述安裝要求的有關(guān)條款進行檢查和調(diào)整。剩余電流保護裝置投入運行前，應操作試驗按鈕，檢查剩余電流保護裝置的工作特性，確認能正常動作后，才允許投入正常運行。剩余電流保護裝置安裝后的檢驗項目a） 用試驗按鈕試驗3次，應正確動作。b） 剩余電流保護裝置帶額定負荷電流分合三次，均應可靠動作。剩余電流保護裝置的安裝必須由經(jīng)技術(shù)考核合格的專業(yè)人員進行。產(chǎn)權(quán)所有者應建立保存剩余電流保護裝置的安裝及試驗記錄。 剩余電流動作保護裝置的誤動分析及故障判斷一、剩余電流保護裝置的動作分類動作（即剩余電流保護器的漏電動作可以分成兩大類， 即正常動作和不正常誤動作）。正常動作： 因漏電、觸電及接地故障等原因引起的漏電保護器的動作為正常動作。不正常動作（即誤動作）： 不正常動作即誤動作，基本上是由漏電保護器本身引起的誤動作和由線路引起的誤動作。1、 由剩余電流保護器本身原因引起的誤動作： 因保護器的質(zhì)量不好（穩(wěn)定性不好、平衡特性差及抗干擾能力低）引起的誤動作。 因保護器動作電流選取不當引起的誤動作。2、 由線路原因引起的誤動作： 由于接線錯誤引起的誤動作； 由于接地不當引起的誤動作； 由于過電壓引起的誤動作； 由于電磁場干擾引起的誤動作； 由于循環(huán)電流引起的誤動作； 由于工作中性線絕緣電阻過低引起的誤動作.二、剩余電流保護裝置的幾種誤動作原因及防止方法、 因接線錯誤引起的誤動作在三相四線制供電線路中，若單相負載連接錯誤會導致剩余電流保護器產(chǎn)生誤動作。單相負載的工作中性線沒有穿過漏電電流互感器，會引起誤動作，正確接線應使工作中性線穿過漏電電流互感器。在電氣設備具有保護接零線路中，安裝剩余電流保護器時，若誤將保護接零導線穿過剩余電流電流互感器，將使電氣設備的剩余電流無法被檢測出來，造成剩余電流保護器拒動，如圖5-1 a，正確接線見圖5-1 b。a b圖5-1由上述可知，安裝剩余電流保護器時，一定要注意線路中中性線的正確接法，即工作中性線一定要穿過剩余電流電流互感器，而保護接零線絕對不能穿過剩余電流互感器。、 由于接地不當而引起的誤動作 a、剩余電流保護器后面的工作中性線不能進行重復接地。在圖5-2a接法中，由于剩余電流互感器后面對工作中性線實施了重復接地，這樣使一部分工作電流通過重復接地極流入大地而造成剩余電流保護器的誤動作。而當電氣設備發(fā)生漏電故障時，漏電電流則又可能通過工作中性線回流，使剩余電流互感器檢測不出漏電故障信號，使保護器不動作。正確接線如圖5-2b，將重復接地點移至剩余電流互感器的前面。 a b圖5-2 零線重復接地的連接b、裝設剩余電流保護器和不裝設保護器的設備不能公用接地極,若裝設剩余電流保護器和不裝設剩余電流保護器的電氣設備錯用一個公共接地極，如圖5-3。因為不裝保護器的電氣設備發(fā)生漏電故障時，危險的接觸電壓（Ud）將通過公共接地極傳到已裝設保護器的電氣設備上，而發(fā)生觸電故障，剩余電流保護器并不能動作，不起保護作用，造成觸電危險。如果同一幢大樓每戶的各種用電設備都接到自來水管或其他金屬管件網(wǎng)上，當某戶用電設備發(fā)生碰殼漏電故障時，則可將危險接觸電壓傳到各戶的所有用電設備上，即使安裝了剩余電流保護器也不能避免傳過來的危險接觸電壓，尤其是當金屬管網(wǎng)未實施可靠接地或中間使用塑料管接頭時，此危險接觸電壓是相當高的，這是很危險的，決不能錯誤地以此作為接地保護。 圖5-3 不能使用公共接地極的電氣設備為保護接地.c、負載為自耦變壓器，裝設保護器時，自耦變壓器不能接地若剩余電流保護器的負載有自耦變壓器時，而自耦變壓器又進行了接地，如圖54。這時，將形成自耦變壓器底座的接地線對工作電流的分流，也會導致剩余電流保護器誤動作。這種自耦變壓器不能接地，并應放置在絕緣底座上。 圖5-4 自耦變壓器不能接地場合 把零序電流互感器安裝在無金屬管的導線處。 d、零序電流互感器一次導體帶有金屬管（或帶有金屬管電纜）時, 金屬管的接地線應裝在負載側(cè)，若金屬管的 接地線裝在零序電流互感器的電源側(cè)點，由于漏電故障電流交穿過零序電流互感器，剩余電流保護器不會動 作，如圖5-5。正確的接法應把金屬管的接地線移到零序電流互感器的負載側(cè)點， 圖5-5金屬管接地線的連接、 由于過電壓引起的誤動作低壓電網(wǎng)的過電壓主要有：架空線路因雷電感應產(chǎn)生過電壓；在接在電感性負載（變壓器、電磁接觸器等）的電路中，接通和分斷電路時產(chǎn)生操作過電壓；在分斷空載變壓器時，會產(chǎn)生高壓側(cè)過電壓竄入到低壓側(cè)形成的過電壓等。過電壓的峰值可高達6000V。由于低壓電網(wǎng)存在對地漏電電阻和對地電容,當電路中有過電壓時,會瞬時增加剩余電流，因為電壓時，過電壓的頻率很高，對地電容的阻抗就很小使得充電電流很大，往往會造成電保護器的誤動作，如圖5-6。為防止過電壓引起剩余電流保護器的誤動作，可選用脈沖電壓不動作型剩余電流保護器，該型保護器在入線端裝設了過電壓吸收電路，就可避免瞬時過電壓引起的誤動作。 圖5-6過電壓造成剩余電流保護器的誤動作、 由高頻對地電流的影響而引起的誤動作 在低壓電網(wǎng)中，由于變壓器、電動機的磁飽和影響，以及使用整流器、晶閘管、電弧爐、氣體放電燈等都會產(chǎn)生高頻電流。當供電線路長、對地電容大時，高頻電流對地的漏電就會引起剩余電流保護器的誤動作，見圖5-7。圖5-7 氣體放電燈的高頻放電當負載側(cè)或電源側(cè)產(chǎn)生高次諧波引起漏電電流時，應注意提高電網(wǎng)對地的絕緣阻抗，特別是三相四線制供電線路的中性線的對地絕緣。、 開關(guān)閉合不同步引起的誤動作開關(guān)閉合不同步，會通過對地絕緣電阻和電容產(chǎn)生剩余電流，引起剩余電流保護器的誤動作。為此，應提高線路對地絕緣要求。、 浪涌電流引起的誤動作電動機起動時的電流及白熾燈接通時的閃流很大，有時高達其額定電流7倍以上，如此大的浪涌電流通過剩余電流互感器時，由于漏磁通的不對稱，會在二次繞組產(chǎn)生感應電壓造成誤動作。因此，國家對地漏電保護器規(guī)定“主回路中不導致漏電動作的最大電流極限值”為6倍。當線路中的浪涌電流超過剩余電流保護器的規(guī)定值時，則應在線路中設法限制浪涌電流（如電動機的降壓起動）。、 電磁干擾引起的誤動作當剩余電流保護器裝設處有較強的電磁場時，也會引起誤動作。若剩余電流保護器附近有電爐、電解槽等大電流母線時，由于零序電流互感器被磁化，使二次繞組感應出電壓，造成剩余電流保護器的誤動作。因此需將保護器遠離母線（距2500A的母線至少應在10cm以上），并將零序電流互感器與母線成平行放置，可減少大電流影響。當剩余電流保護器接近發(fā)報機、遙控設備、超聲波設備時，由于零序電流互感器使電磁波聚集，而達到二次繞組動作電壓時，會造成保護器的誤動作。防止電磁干擾影響的有效辦法是對零序電流互感器實施有效的電磁屏蔽。如將二次線圈和環(huán)形鐵心屏蔽，一次導體與環(huán)形鐵心屏蔽，二次繞組到中間環(huán)節(jié)的引線盡量縮短（3m以下）等等。8.由于循環(huán)電流引起的誤動作。如圖6-8 對于兩臺并聯(lián)運行的配電變壓器，往往會因變壓器內(nèi)阻抗不完全相同，分流不同，使兩臺變壓器的接地線中產(chǎn)生環(huán)流，此環(huán)電流會使剩余電流保護器發(fā)生誤動作，如圖5-8a。防止措施是將兩臺變壓器通過公共接地，并把零序電流互感器接在公共接地線上或公共輸出線上，如圖5-8b。 a b 圖5-8 變壓器并聯(lián)運行的環(huán)電流9、由于工作中性線絕緣電阻過低引起的誤動 在一般情況下，人們往往只注意配電線路中相線對地的絕緣，卻很容易忽視中性線對地的絕緣水平。然而，有時確會因工作中性線對地絕緣水平過低而引起剩余電流保護器誤動作，見圖5-9。圖5-9 中性線對地絕緣水平過低引起誤動作在圖5-9中，有A、B兩個分支回路，均裝有剩余電流保護器。當A分支電路三相不平衡時，使A分支中性線有較大的工作電流（即零序電流）IIN流過，工作中性線對電網(wǎng)中性點有一定的電壓降。由于A分支和B分支中性線對地絕緣水平差，使A分支中性線工作電流有一分流ION經(jīng)過大地向B分支回流。兩個分支上的剩余電流保護器都能檢測到這一漏電信號，而引起其誤動作，因此，不可忽視中性線對地的絕緣水平。10.由于超出正常使用條件引起的誤動作任何一種類型的剩余電流保護器，只有在規(guī)定的使用條件下才能保證其應有的動作性能，超出其規(guī)定的使用條件，往往會造成電子電路的故障，因此，每月應操作一次試驗按鈕，以使確認保護器是否可靠、有效。三、線路環(huán)境檢查與整改方法 1、區(qū)域線網(wǎng)零線重復接地現(xiàn)象，及排除方法如圖5-10。采用漏電鉗形表，測量零線接地故障方法：斷開三相四線接點，在零線與任一相線間并接電阻（電燈泡），接通輔助電源，用鉗形表依次測得接地點。 圖5-10注：1.檢測相線對地漏電點可采用同樣鑒別方法。2. 對線網(wǎng)絕緣質(zhì)量的測試有多種方法，如兆歐表法、電流電壓表法等，其中漏電流測量儀(即漏電鉗形表)是比較理想的，它攜帶方便、直觀取得讀數(shù)，并且能在不停電情況下查找漏電故 障點，因而是一種操作方便、實用易行的測試方法。因為具有以上優(yōu)點，在下面的資料中，我們采用漏電鉗形表測試方法。當然，如果條件允許，也可采用兆歐表法、電流電壓表法等。3、本臺區(qū)分支路總保，出線端零線共用現(xiàn)象如（圖5-11）。圖5-11現(xiàn)象(1)三相動力出線借用照明零線； (2)照明出線就近接其他零線。4、用電設備外殼保護接零對總保動作性能的影響（如圖5-12）(1).大部分電機設備其安裝基礎為地面水泥基礎，圖5-12電機外殼接零，也是一種重復接地現(xiàn)象,保護器可能會產(chǎn)生無法正確動作的情況。圖5-12注：圖中單相電機的工作電流分兩路回到變壓器的中性點，一路從零線流回，另一路經(jīng)接地電阻（大地電阻）流回，這樣使零序互感器有剩余電流存在，嚴重時會導致保護器無法投用。圖5-13注：圖5-13中當發(fā)生相對地的漏電電流時，漏電電流Ir分成兩路流回變壓器的中性點，一路經(jīng)大地流回（Ir2），另一路經(jīng)保護接零的設備從零線流回（Ir1），從而導至零序互感器中的剩余電流減小，以至于保護器不能正確動作。、 確定線路實際對地漏電流的最大值后選用保護器的剩余電流動作值的大小。方法（如圖5-14）： 把需保護的三相四線斷開、并連后，取較大電燈與電源連接，測得線路對地的可導通電流應小于保護器剩余電流動作值的50%。 圖514、 分析零線對地絕緣是否良好，消除單相對地泄漏電流，保護器誤動作的主要問題。 原則上零線對地絕緣電阻在220V電壓作用下其最大對地電流不得大于額定剩余電流值的80%，如圖515。 圖5157. 采用多級保護時，總保和中級保護器采用延時型保護器，上下級之間的延時時間應不小于0.2S，避免發(fā)生動作時間上引起的越級跳閘。四、故障分析判斷 故障及不正常情況總的分為二大類。一類是剩余電流保護裝置的問題。另一類是用戶的線路狀況，安裝、接線等問題。區(qū)分這兩大類故障的辦法，安裝好后；剩余電流繼電器類，只要把互感器的插頭拔下，能正常投運，說明本保護器是好的，否則屬另一類問題 (不包括互感器退出運行就自鎖的機器)。剩余電流動作斷路器類，合閘時看剩余電流斷路器上的電流表往右打，即而跳閘，那是線路或安裝問題。電流表不動而合不上，或在自動位置時手柄上、下來回動，那是剩余電流斷路器的電動操作機構(gòu)壞了。注：因為本保護器現(xiàn)場修理后，沒有規(guī)定的儀器重新測試其多項動作特性，希望用戶不要打開自己修理，經(jīng)過本公司培訓的人員，可以修理。修理后必須用儀器測試動作特性，合格后，貼上合格證才可再次安裝使用。 有下列情況之一的，屬本保護器本身問題：1 電源開關(guān)，保護器的紅色、綠色指示燈都不亮，檢查接線正確，輸入電壓正確的。2 能投運，但按四顆模擬試驗按鈕都不動作。實地燈泡接地試驗也不動作。3 能投運，合閘后過5秒按試驗按鈕能動作，但在規(guī)定的延時時間沒有重合閘。出現(xiàn)以上問題，須重新?lián)Q一只。下面著重分析另一類不正常情況及故障。（一）、不能正常投運1 安裝、接線后，開保護器電源開關(guān)，沒有響動。a) 合上電源開關(guān)后，綠色、紅色指示燈都不亮，接觸器或保護器不動。b) 合上電源開關(guān)后，綠色指示燈亮，但接觸器或保護器沒合閘。（1）檢查保護器接線端子的接線是否正確，萬用表交流電壓檔測1孔2孔間應為220V，4孔5孔間電壓為直流6V左右，（關(guān)掉電源開關(guān)時）用歐姆檔測應有幾至十幾歐的電阻。（2）檢查保護器的保險絲是否完好，接線是否松動。2 安裝、接線后，合上保護器電源開關(guān)，保險絲燒斷，甚至有煙冒出。 原因：接線錯誤：a) 1孔2孔間接入380V電源，有些時候不馬上燒保險絲，但機內(nèi)變壓器會發(fā)熱，半小時后，機內(nèi)變壓器燒毀。b) 4孔5孔接接觸器線圈后另接有其他電源線（比如定時器等）c) 4孔5孔接入了接觸器輔助觸點，或以前接觸器線包上的接線沒拆除。例：山東省煙臺市某鎮(zhèn)配電室內(nèi)有一路出線原用定時器控制。裝上本繼電器后，把本繼電器的4孔、5孔接線柱與定時器串接。結(jié)果，一開機就燒保險絲。后來，改為定時器控制本繼電器的2孔相線，本繼電器直接控制交流接觸器，就能正常投運。 3保護器試跳后，合閘馬上跳閘。 a) 出線或用電設備的三相剩余電流矢量和超過剩余電流動作值（200mA以上），也就是說不平衡漏電太大。解決辦法： 進行每相單獨送電觀察本繼電器電流表的指示值的大小?；虬蜗禄ジ衅鞑孱^、送電的情況下用漏電鉗形表檢查找出漏電最大那相的漏電原因。如果漏電隨負荷增加而增加，可把負荷（特別是單相負荷）重新分配均勻點。 例：安徽績溪某鄉(xiāng)電力站，安裝本繼電器不能正常投運，用漏電鉗形表測每相回路（相線與零線），測出A相漏電240mA，B相漏電640mA，C相漏電240mA，三相不平衡剩余電流達400mA左右。鄉(xiāng)電工著重檢查了B相線路及B相的單相負載，整改后，三相不平衡剩余電流大幅下降，能正常投運。 b) 接線錯誤 接入本繼電器的電源線，相線接自互感器前面，一根零線接自互感器后面接點?；蚍匆环础?例：河南省商水縣某鎮(zhèn)電管站，電工安裝好后，要誤動作或合閘后即跳閘，本廠技術(shù)服務人員發(fā)現(xiàn)接入本繼電器的電源零線接點在互感器后面，而相線接點在互感器前面，同柜裝有多只保護器，導致這只合閘，另一只跳閘。全部檢查整改后，都能正常投運。c) 零線有重復接地或零線、相線混用，如圖5-17 解決辦法：查出并拆除重復接地線及混用線。 例：97年11月，江蘇省大豐市某電力站一配電室，安裝本繼電器一個月后突然出現(xiàn)連續(xù)跳閘現(xiàn)象。電工檢查了線路和用戶，發(fā)現(xiàn)有一個用戶零線重復接地，排除后，投運恢復正常。圖517 d）被保護線路與其他線路混用。解決辦法：檢查線路。 例： 96年5月，江蘇省錫山市某鎮(zhèn)電力站，有一配電室安裝本繼電器后無法投運。檢查線路后發(fā)現(xiàn)有一用戶的照明零線與一廠家未保護的線路混用。整理線路后，實測剩余電流大幅度減少，能投運。e ） 互感 器零線方向穿反（如圖518）。解決辦法：檢查零線，搞清楚出線方向，正確穿過互感器。圖518 例：河南省尉氏縣某電管站在村安裝1臺JD6漏電繼電器，該村線路整改完畢，試送電，空載時交流接觸器合閘，一帶負載（25w燈泡）就跳閘?，F(xiàn)場查得配電箱內(nèi)的輸出零線，穿過零序互感器時方向穿反，經(jīng)改正后，能正常投運。4 漏電繼電器作總保時保護兩條出線。a) 其中一條出線投運不跳閘，兩條出線投運就跳閘。原因：兩條出線中漏電最大的那相是同相。b) 兩條出線投運不跳閘，一條出線投運就跳閘。原因：兩條出線中漏電最大的那相不同相，互相抵消一部份。解決辦法：在配電室調(diào)整出線的位置。減少三相不平衡剩余電流值。（二）、拒動（新安裝、接線后） 1按漏電繼電器的試驗按鈕接觸器不跳閘。 a) 按按鈕時，電流表電流增大，紅燈、綠燈都亮，接觸器不跳閘，或過一會跳閘。 原因：接觸器線圈鐵芯的剩磁太大，或接觸器型號、安裝角度不對。 新接觸器線圈鐵芯表面有一層防銹油沒擦干凈。 例：安徽省績溪縣鄉(xiāng)電力站，新裝本繼電器及配套新100A交流接觸器1套，安裝好后，用燈泡作接地實試，繼電器紅色指示燈亮，接觸器不跳閘，5秒鐘后，接觸器才跳閘。檢查原因是新接觸器電磁鐵表面的防銹油沒抹掉。b) 按住按鈕時，電流表電流增大，紅燈不亮，接觸器不跳，放掉按鈕時接觸器跳閘，紅燈亮（最好按住2秒）。 原因：互感器裝反（穿線方向反），或1孔2孔零線，相線接反。2按試驗按鈕每顆能動作，但用電阻、燈泡、漏電測試儀實地測就不動作。原因：實地測量時，觀察漏電繼電器上的電流表有否明顯電流增大。沒有明顯增大，則：1）接地達不到要求，太干燥。接地電流很小，沒達到額定動作值。2）變壓器中性點沒有接地或接地電阻太大。(應在6以下)3）保護線路中有重復接地現(xiàn)象。例：安徽省肥東縣楊塘電力站，某配電室裝好本繼電器后，四顆試驗按鈕操作都能動作，燈泡相線對互感器前的零線實試也能動作，但到出線未端幾個用戶用燈泡對地試驗卻不動作。最后查明是該配電室變壓器低壓側(cè)中性點沒有接地，接好后，未端試驗42mA都能動作。3 靈敏度降低用專用漏電測試儀在線路末端對地試跳檢查保護器剩余動作電流值都超出額定動作值。原因：測試儀表接線方式是否正確，接地試跳時的接地電阻是否過大。檢查線路有否重復接地現(xiàn)象?；ジ衅鞔┰谥行狞c接地線作總保時用漏電鉗形表測出中心點接地線剩余電流小而所保護線路的合成漏電流大，線路中實地以額定電流動作值試跳不動作時，檢查互感器在中心點接線的穿線位置是否正確。如圖519 圖519（三）、正常投運一段時間后，出現(xiàn)不正常。 1大電機起動時漏電繼電器要跳閘。本漏電繼電器在上級檢驗機構(gòu)的檢驗中有6倍額定電流（1500安培）時的不誤動作這個試驗項目，所以，除非出現(xiàn)以下情況：a) 大電機、電機的起動設備的漏電值超過額定剩余電流值。b) 剩余電流矢量和已接近動作值時，大電機起動。c) 穿過互感器的線要拉直整理成一束。d) 補償起動的設備離零序互感器太近。e) 有自動無功補償?shù)脑诖箅姍C起動時到起動完畢這段時間頻繁投切。而補償電容的電源又接于零序互感器之后。還有一種是單相電容起動的電機，如刨板機起動要跳閘。這主要是電容漏電、碰殼引起。2保護范圍外線路投運要跳閘a) 漏電繼電器是新裝的，重點檢查線路混用，甚至于配電室的儀表，電度表零線等是否混用。 例：河南省沁陽市某鄉(xiāng)電管站配電室，安裝了4臺保護器，其中一路保護路燈，但只穿了一根相線，導致路燈送不上，而且路燈一送，另一路與路燈合用零線的那路也跳閘，改正后，運行正常。b) 以前正常，現(xiàn)在不正常，要檢查互感器附近有否太靠近的出線，屬磁干擾。 3用鋁線作聯(lián)線，時間長了，潮濕環(huán)境下銅鋁接觸不好（有氧化層）使漏電繼電器無法正常投運。接漏電繼電器的聯(lián)接線須用1.5mm以上的絕緣銅芯線。漏電保護器是安全用電工作中的一項有效的技術(shù)措施。任何技術(shù)措施都會有它的局限性，技術(shù)措施還必須和其他的組織管理宣傳措施結(jié)合使用。才能取得更好的效果。QLL1系列剩余電流動作斷路器故障判斷及排除剩余電流動作斷路器的出現(xiàn)不正常情況時，首先是把功能選擇開關(guān)（面板右邊的小紅框）內(nèi)的告警小開關(guān)向上撥，把手動/自動旋鈕打到“手動”，把保護器的手柄往下?lián)埽ㄔ倏郏?，然后向上合閘，（這是分清保護器內(nèi)部故障還是線路故障的第一步）。1 不能合或沒有自動重合閘a) 手動/自動都不能合，是保護器內(nèi)的問題。是保護器內(nèi)部的部件壞了，調(diào)換保護器。b) “自動” 位置，按“復位”鍵后，手柄上、下動，不能合，是保護器內(nèi)的電動