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摘 要:随着工业生产、家庭生活电气化的越来越频繁,剩余电流保护器的应用也越来越显得重要。本文就剩余电流保护器RCD的概念,剩余电流保护器在配电装置上的安装范围, 如何选用剩余电流保护器,RCD出线的时候,要遵循的原则,工作原理及在低压配电系统中的应用,以及在低压配电装置中的RCD的设计和安装做了简要的介绍。
关键词:低压电器:配电装置:RCD:应用
剩余电流保护器(简称RCD),俗称漏电开关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。
2.如何选用剩余电流保护器
2.1对于电路在使用过程中因出现漏电而危险到人身安全或引起火灾事故,必须及时关闸断电的,应该选用剩余电流保护器(RCD);2.2对于经常出现雷雨等恶劣天气的区域使用的电气设备,应该选用剩余电流保护器;2.3为防止接地故障而引发的火灾而设定的漏电保护器,应该选用现场可调型的,并且动作电流应该在0.3到0.5安之间,响应速度必须保证在半秒钟以内完成保护动作;2.4对于电压幅度变化较大导致输送电压不稳的配电回路和电磁辐射较强的地区,应该使用剩余电流保护器;2.5振动比较强的场所应该选用电子型漏电保护器;2.6恶劣环境中,应该选用有特殊防护装置的漏电保护器;2.7对于漏电保护器保护设定和动作响应应该针对不同场所的不同要求而定,一般正常的室内环境中设定的漏电保护器,动作电流不应大于30毫安,动作时间不应大于0.1秒;2.8如果用漏电电流报警,报警的动作电流一般设定在电流回路中最大电流的三千分之一到千分之一之间,动作时间设定为0.2秒到2秒之间,一般分支漏电报警电流可以设定为1000毫安。2.9分级安装的漏电保护器电流,一般上下级电流比例为3:1。在一般室内,正常情况下,末端线路上的低压电气配电装置运行的电流为30毫安,上级电流不应该超过300毫安,配电干线上的电流不应该超过500毫安。
3.剩余电流保护器的安装
为了防止人身受到电击伤害,我们一般在TN系统中将漏电保护器安装在配电装置的末端,二在TT系统中安装在电源进线处。如果需要在TN-C系统中安装漏电保护器,需要按以下步骤来操作:先将TN-C系统转化为TN-C-S系统,在电源进线处,把PEN线转换成单独的保护零线PE线和工作零线N线,PEN先连接PE母线,同时接地,然后连接N母线,并且,N线和PE线不能再合并。PE线和PEN线绝对不能穿过漏电保护器电流互感器的磁回路;对于那些安装有漏电保护器的设备或者是线路来讲,N线是绝对的不允许和其外边露着的可导电部分相连接的,对于外露的导电体,应当接地线或者是PE线与该导电体连接。对于漏电保护器来讲,它有一个电流互感器的磁回路,这个回路中严禁有PE或是PEN线路的通过。对于TT系统来讲,当其配电线路使用漏电保护器的时候,其设备的外露导体部分或者是被保护的电路部分应当和专用的接地极相连。而TN系统的则大不相同,其应该是与漏电保护器电源一侧的PE线路相连。
对于中性线,特指漏电保护器负荷一侧的中性线,严禁被PE线路相连,而且重复接地也是重大的错误。并且对于被保护设备的外露的导体部分,也不能和中性线相连。对于TT系统来讲,共用一组接地极是有要求的:全部装有或者全部不装有漏电保护器的设备才能共用一组接地极。对于部分装有部分未装的线路是严禁公用一组接地极的。导线与漏电保护器之间必须相距十厘米之上,这是为了避免漏电保护器收到大电流导体电流通过时对其产生的灵敏度的影响。在保护装置内,不允许有PE线路,为了防止漏电开关的失灵。对于位于漏电开关线路后面的中性线,禁止重复接地。
剩余电流保护器在安装的时候,为了保证不漏电的时候不会跳闸,接线应该遵循下面三个原则:
低压电气配电装置的外壳要与保护线PE或者保护中性线PEN相连。这儿的PE线,包含TN-S系统中电源中性点单独引出来的线,也包含TT系统中接地体引出的线,还包含TN-C-S系统中PEN线上引出来的线。
进线的时候,需要遵循以下几点:RCD是不能通过剩余电流的,而PE线是剩余电流的通路,所以PE线不能进入到RCD,如果PE线进入到PCD中,将会导致RCD在被保护设备漏电时候不動。PEN线一旦进入RCD,就变成零线了,要绝对的绝缘,不能再与PE先合并,也不能跟其他与大地有联系的金属相连。如果配电装置所在的线路中有220V单相负载,就必须有零线进入。
4. RCD出线的时候,要遵循的原则
为了避免RCD在没有漏电故障的情况下错误判断而造成的跳闸,不允许有以下操作:RCD出来的零线,接到设备的外壳或者单相三级或者三相四极插座的接地端;由RCD出来的相线跟中性线,也不能与其他的相互借用、混用或者连接。只要RCD能正常保护运行,RCD出来的线数可以少于进入的线数。
5.结语:RCD因为它高灵敏度,可以高效率地切断电源,有效地防护了触电,大大提升了低压配电系统中的安全性能,减少了电击等事故的发生。在低压电气配电系统中得到了广泛的应用。但是,如果仅仅依靠RCD来切断电源,还远远不够,我们还必须在以后的工作生活中,要求电源线的绝缘效果一定要好,尽量不要进行带电操作,同时正确地处理接地或者等电位连接,为低压电器配电系统的安全提供有力的可靠的保证。
备注:
1、 TT系统:电源端有一点直接接地,电气装置的外漏的导电部分也直接接地,两个接地点相互独立。
2、 TN-C系统——电源有一点直接接地;电气装置有一部分(比如金属外壳)与电源有直接电气连接,即整个系统的中性导体(工作零线N)和保护导体(保护零线PE)是合一的,用 PEN表示。
3、 TN-S系统——电源有一点直接接地;电气装置有一部分(比如金属外壳)与电源接地点有直接电气连接,除此之外整个系统的中性导体和保护导体都是分开的。
参考文献:
[1]王三元,剩余电流保护器动作特性分析,《机电工程技术》,2012年07期
[2]蔡传宝,剩余电流动作保护器在低压配电系统中的应用,《建筑建设管理》,2013年02期
关键词:低压电器:配电装置:RCD:应用
剩余电流保护器(简称RCD),俗称漏电开关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。
2.如何选用剩余电流保护器
2.1对于电路在使用过程中因出现漏电而危险到人身安全或引起火灾事故,必须及时关闸断电的,应该选用剩余电流保护器(RCD);2.2对于经常出现雷雨等恶劣天气的区域使用的电气设备,应该选用剩余电流保护器;2.3为防止接地故障而引发的火灾而设定的漏电保护器,应该选用现场可调型的,并且动作电流应该在0.3到0.5安之间,响应速度必须保证在半秒钟以内完成保护动作;2.4对于电压幅度变化较大导致输送电压不稳的配电回路和电磁辐射较强的地区,应该使用剩余电流保护器;2.5振动比较强的场所应该选用电子型漏电保护器;2.6恶劣环境中,应该选用有特殊防护装置的漏电保护器;2.7对于漏电保护器保护设定和动作响应应该针对不同场所的不同要求而定,一般正常的室内环境中设定的漏电保护器,动作电流不应大于30毫安,动作时间不应大于0.1秒;2.8如果用漏电电流报警,报警的动作电流一般设定在电流回路中最大电流的三千分之一到千分之一之间,动作时间设定为0.2秒到2秒之间,一般分支漏电报警电流可以设定为1000毫安。2.9分级安装的漏电保护器电流,一般上下级电流比例为3:1。在一般室内,正常情况下,末端线路上的低压电气配电装置运行的电流为30毫安,上级电流不应该超过300毫安,配电干线上的电流不应该超过500毫安。
3.剩余电流保护器的安装
为了防止人身受到电击伤害,我们一般在TN系统中将漏电保护器安装在配电装置的末端,二在TT系统中安装在电源进线处。如果需要在TN-C系统中安装漏电保护器,需要按以下步骤来操作:先将TN-C系统转化为TN-C-S系统,在电源进线处,把PEN线转换成单独的保护零线PE线和工作零线N线,PEN先连接PE母线,同时接地,然后连接N母线,并且,N线和PE线不能再合并。PE线和PEN线绝对不能穿过漏电保护器电流互感器的磁回路;对于那些安装有漏电保护器的设备或者是线路来讲,N线是绝对的不允许和其外边露着的可导电部分相连接的,对于外露的导电体,应当接地线或者是PE线与该导电体连接。对于漏电保护器来讲,它有一个电流互感器的磁回路,这个回路中严禁有PE或是PEN线路的通过。对于TT系统来讲,当其配电线路使用漏电保护器的时候,其设备的外露导体部分或者是被保护的电路部分应当和专用的接地极相连。而TN系统的则大不相同,其应该是与漏电保护器电源一侧的PE线路相连。
对于中性线,特指漏电保护器负荷一侧的中性线,严禁被PE线路相连,而且重复接地也是重大的错误。并且对于被保护设备的外露的导体部分,也不能和中性线相连。对于TT系统来讲,共用一组接地极是有要求的:全部装有或者全部不装有漏电保护器的设备才能共用一组接地极。对于部分装有部分未装的线路是严禁公用一组接地极的。导线与漏电保护器之间必须相距十厘米之上,这是为了避免漏电保护器收到大电流导体电流通过时对其产生的灵敏度的影响。在保护装置内,不允许有PE线路,为了防止漏电开关的失灵。对于位于漏电开关线路后面的中性线,禁止重复接地。
剩余电流保护器在安装的时候,为了保证不漏电的时候不会跳闸,接线应该遵循下面三个原则:
低压电气配电装置的外壳要与保护线PE或者保护中性线PEN相连。这儿的PE线,包含TN-S系统中电源中性点单独引出来的线,也包含TT系统中接地体引出的线,还包含TN-C-S系统中PEN线上引出来的线。
进线的时候,需要遵循以下几点:RCD是不能通过剩余电流的,而PE线是剩余电流的通路,所以PE线不能进入到RCD,如果PE线进入到PCD中,将会导致RCD在被保护设备漏电时候不動。PEN线一旦进入RCD,就变成零线了,要绝对的绝缘,不能再与PE先合并,也不能跟其他与大地有联系的金属相连。如果配电装置所在的线路中有220V单相负载,就必须有零线进入。
4. RCD出线的时候,要遵循的原则
为了避免RCD在没有漏电故障的情况下错误判断而造成的跳闸,不允许有以下操作:RCD出来的零线,接到设备的外壳或者单相三级或者三相四极插座的接地端;由RCD出来的相线跟中性线,也不能与其他的相互借用、混用或者连接。只要RCD能正常保护运行,RCD出来的线数可以少于进入的线数。
5.结语:RCD因为它高灵敏度,可以高效率地切断电源,有效地防护了触电,大大提升了低压配电系统中的安全性能,减少了电击等事故的发生。在低压电气配电系统中得到了广泛的应用。但是,如果仅仅依靠RCD来切断电源,还远远不够,我们还必须在以后的工作生活中,要求电源线的绝缘效果一定要好,尽量不要进行带电操作,同时正确地处理接地或者等电位连接,为低压电器配电系统的安全提供有力的可靠的保证。
备注:
1、 TT系统:电源端有一点直接接地,电气装置的外漏的导电部分也直接接地,两个接地点相互独立。
2、 TN-C系统——电源有一点直接接地;电气装置有一部分(比如金属外壳)与电源有直接电气连接,即整个系统的中性导体(工作零线N)和保护导体(保护零线PE)是合一的,用 PEN表示。
3、 TN-S系统——电源有一点直接接地;电气装置有一部分(比如金属外壳)与电源接地点有直接电气连接,除此之外整个系统的中性导体和保护导体都是分开的。
参考文献:
[1]王三元,剩余电流保护器动作特性分析,《机电工程技术》,2012年07期
[2]蔡传宝,剩余电流动作保护器在低压配电系统中的应用,《建筑建设管理》,2013年02期