一、剩余电流
1、剩余电流原理
剩余电流指的是低压配电线路中各相电流矢量和不为零的电流。通俗讲就是当用电侧发生了事故,电流从带电体通过人体流到大地,使电路进出线的电流不相等,此时电流的瞬时矢量合成有效值称为剩余电流,俗称漏电。
2、RCD分类
- 剩余动作保护器按照动作方式,可以分为电磁式和电子式。电磁式不需要外部辅助电路,而电子式则需要。
- 按照 RCD 含有直流分量时,动作特性分别 AC 型、A 型和 B 型三种。其中,
AC 型: 对交流剩余动作电流能正确动作。家用漏电保护器使用 AC 型漏电保护器即可,只要检测剩余正弦交流电流即可。
A 型:对交流剩余电流、脉动的直流剩余电流叠加 6mA 的平滑直流电流能正确动作;对于脉动的直流可以参考下面的示意图。
B 型:对交流、脉动的直流和平滑的直流均能正确的动作。
- 根据是否带有延时性,可以分别无延时和有延时(F型);这个功能类似断路器中是否可以调节整定动作时间。
3、分断时间
最大分断时间小于 0.3 秒,部分厂家承诺可以做到 0.06 秒。
4、额定剩余动作电流的标准值
①额定剩余动作电流的标准值为 6、10、30、100、300、500mA,额定剩余不动作电流是额定剩余动作电流的标准值的 0.5 倍。
②一般终端场所选用 RCD 的额定剩余动作电流 ≤30mA;电流较大时,若 >63A 的插座,可考虑采用 100mA。
③为减少接地故障引起的电气火灾危险而装设的剩余电流监测或保护电器,其动作电流小于等于 300mA。
二、零序电流
在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即为零序电流。
由于三相电路中存在对称性,当三相电流均匀时,矢量和为零。因此零序电流的产生主要是由于电路不平衡或电气设备故障引起的。当电路存在故障时,会产生不对称的电流分布,使得三相电流矢量和非零,进而引起零序电流的产生。
在这种情况下,三相电流中的一部分电流会在系统中形成一个带有零序电压的环路,对电气设备造成威胁。零序电流的存在会导致设备的过热、损坏以及影响电网的稳定运行,因此需要采取措施进行监测和控制。
三、剩余电流和零序电流的区别
为了防止人身间接触电以及配电线路由于各种原因而遭损坏,引起火灾等事故,保证设备和线路的热稳定性,我国现行的电气设计、施工等有关规范都提出了在低压配电线路中需设置接地故障保护。在GB50054-95《低压配电设计规范》第4.4.10条明确指出了采用接地故障保护的两种方法:零序电流保护与剩余电流保护(亦称漏电电流保护)。这两种电流保护的基本工作原理相同,但使用范围、安装等要求却有所不同。
零序电流保护是什么?
具体应用可在三相线路上各装一个电流互感器(CT),或让三相导线一起穿过零序 CT,也可在中性线 N 上安装一个零序 CT,利用这些 CT 来检测三相的电流矢量和,即零序电流 I0,IA+IB+IC = I0。当线路上所接的三相负荷完全平衡时(无接地故障,且不考虑线路、电气设备的泄漏电流),I0 = 0。当线路上所接的三相负荷不平衡,则 I0 = IN,此时的零序电流为不平衡电流IN。
当某一相发生接地故障时,必然产生一个单相接地故障电流Id,此时检测到的零序电流 I0 = IN+Id,它是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。
剩余电流保护是什么?
具体做法是在被测的三相导线路上与中性 N 上各装一个 CT,或让三相导线与N线一起穿过1个零序 CT,得到三相导线与中性线N的电流矢量和 I+IB+IC+IN。
当没有发生单相接地故障时,无论三相负荷平衡与否,则此矢量和为零(严格讲为线路与设备的正常泄漏电流)。
当发生某一相接地故障时,故障电流中会通过保护线 PE 及与地相关联的金属构件,即 IA+IB+IC+IN ≠ 0,此时数值为接地故障电流Id加正常泄漏电流。
在实际配电系统中,因为在用电侧采用的是三相四线或者两线制,一般负载都是不平衡的,因此不会采用负序保护,通常会采用剩余电流保护作为主要的接地故障保护方式。
CET中电技术针对需要进行零序电流保护及剩余电流保护的场合,研发了一系列中高压保护装置以及电气火灾监控探测器,满足不同客户的使用需求,预防事故发生。
对于剩余电流,PMC 电气火灾监控探测器可以有效地预防和保护,比如PMC-350-F、PMC-T405组合式电气火灾监控探测器、PMC-EFB-2-D电气火灾监控设备等产品,通过对各低压用户侧用电现场的电气火灾隐患进行实时的监控,将漏电流、温度高等可能造成的火灾事故的隐患扼杀在摇篮中,避免火灾事故的发生。