浅谈剩余电流动作保护装置的选择及使用
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论文摘要：简单介绍了剩余电流动作保护装置的定义，井针对剩余电流动作保护装置的选择和使用作了重点阐述，最后指出剩余电流动作保护装置使用中的一些错误认识。
引言
剩余电流动作保护装置(residual current operated protective device，简称rcd)，是指电路中带电导线对地故障所产生的剩余电流超过规定值时，能够自动切断电源或报警的保护装置。它主要由检测元件(零序电流互感器)、中间环节(包括放大器、比较器和脱扣器等)、执行元件及试验元件等部分组成。实践证明，rcd是防止人身电击伤害事故、电气火灾和电气设备损坏事故的有效措施。要充分利用rcd的保护功能，长期安全可靠运行，必须针对不同的使用场合，结合各种rcd的动作特性，正确选择、安装及使用，才能发挥其作用。
1 正确选用rcd
1.1 选择额定剩余动作电流ian
正确合理地选择rcd的额定剩余动作电流非常重要，一方面在发生触电或泄漏电流超过额定值时，rcd应可靠动作。另一方面，rcd在正常泄漏电流作用下不应动作，防止供电中断而造成不必要的 经济 损失。rcd的额定剩余动作电流应注意以下事项。
1.1.1 对于手持式电动工具、移动电器、家用电器等设备，应选用额定剩余动作电流不大于30m a的迅速动作型(一般型)rcd。
1.1.2 为保证供电系统可靠运行，额定剩余动作电流应躲过系统正常漏电电流。用于单台用电设备保护时，应留有一定裕量，适应以后设备老化绝缘降低以及季节变化等引起的泄漏电流增大，选用的rcd的额定剩余不动作电流ino应不小于正常泄漏电流的2倍；用于配电线路保护时，rcd的额定剩余动作电流应不小于正常泄漏电流的2.5倍，同时还应满足不小于其中泄漏电流最大的一台用电设备的正常泄漏电流的4倍；用于垒网保护时，rcd的额定剩余动作电流应不小于正常泄漏电流的2倍。
1.1.3 供电系统采用分级保护时，为保证跳闸选择性，上级rcd整定值应大于下级rcd整定值的2倍。同时上下级保护的时间差应有不小于0.2s的级差。
1.2 选择rcd的极数
根据低压配电系统的接地方式(it、tt、tn—c、tn—c—s、tn—s)及线路的实际布线方式，选择rcd的极数。对此，gbl3955-2005《剩余电流动作保护装置安装和运行》已有具体论述。
1.3 选择rcd的脱扣形式
rcd的脱扣器主要有电磁式和 电子 式两种。
1.3.1 电子式rcd。通过放大器线路对零序互感器检测到的电流信号进行比较放大，进而触发晶闸管或导通晶体管开关电路，使脱扣器线圈得电，rcd动作。其特点是：体积小，成本较低，灵敏度高，但易受电源电压波动和环境温度影响，抗干扰能力弱。值得注意的是，供电系统采用tn形式时，如果接地故障点距rcd很近，由于故障残压很低，电子式rcd可能拒动。iec 1008规定，当rcd处线路电压低于r cd额定电压的85％时，电子式rcd应因欠压而自动脱扣。
1.3.2 电磁式rcd。当red的零序电流互感器检测出接地故障电流时，red利用故障电流本身的能量来动作。对电源电压偏差较大的电气设备或在高温或特低温环境中的电气设备，应使用电磁式rcd。
1.4 根据直流分量的影响选择rcd
现实中，许多用电设备在发生接地故障时会产生直流分量。用于这些线路的rcd如果选用不当，就会拒动，无法发挥rcd的保护作用。所以，对于可能产生直流剩余电流的场所(如含有整流元件的电子设备)，应选用a型red。
2 rcd的使用
要充分发挥rcd的作用，还须正确安装，合理使用。在使用rcd的过程中，必须注意以下几点。
防止中性线n体外循环引起误动作。
rcd使用中，必须所有电源线通过rcd，不能有任何一相或零线体外循环。例如在三相四线制系统中，选用三极rcd作保护，使n线体外循环，这种情况下，如果后面的电路中有单相负载，就会引起误动作。正确的做法，是选用四极rcd供电，或增加一个两极rcd保护单相负载。
防止中性线n重复接地引起的误动作。
r cd后面的中性线n不能重复接地，否则无法合闸。如因运行需要，n线必须接地时，不应将rcd用作线路电源端保护。
2.3 在tn-c供电系统中接线不当引起的误动作。
在tn-c系统中装设r cd时，使用rcd的线路须改为tn-c-s，或将使用rcd的电气设备的外露可接近导体的保护线接在单独接地装置上，形成局部r丌系统。
2.4 rcd后面的工作中性线n与保护线(pe)不能合并为一体。如果二者合并为一体时，当出现漏电故障或人体触电时，rcd将拒动，不能起到保护作用。
2.5 正确判断非故障性误动作
在设备运行过程中，有时在线路并无发生漏电事故，rcd本身也无故障的情况下，rcd出现跳闸。造成这种现象的原因主要有以下这些：
2.5.1 冲击过电压。在迅速分断低压感性负载时，会产生很高的冲击过电压，因而产生很大的不平衡冲击泄漏电流，导致r c d跳闸。
2.5.2 不同步合闸。不同步合闸时，零序电流互感器检测到“故障电流”，r cd分闸。
2.5.3 大型设备启动。大型设备启动时，会产生很大的堵转电流。如果rcd的零序互感器的平衡特性不好，就可能令rcd跳闸。
所以，规范规定，当rcd跳闸后，允许对rcd试合闸一次。
2.6 电子 式r c d接线时只能采用上进线，不能采用下进线，否则会烧坏漏电脱扣线圈。
3、使用rcd的一些错误认识
3.1 rcd发生误动作造成停电，因此而不装
rcd运行过程中，有时会出现误动作，例如上文2.5所述情况。有些人怕麻烦，就会不加分析的拆除rcd。我们必须认识到，rcd是国家规范强制安装，用以保护人民生命财产安全和设备安垒的装置，绝不能因怕一时的麻烦，打开祸患进来的大门。
只要接地可靠，就不装rcd
电气设备接地是安全用电的基本措施，但即使接地体的电阻符合规程要求，也不能保证电气设备的接地绝对可靠。因为住宅用户电气设备的接地线一般不超过2.5mm2。从按地体、按地干线、接地支线到电气设备，中间有很多连接点，只要有一点连接不可靠或断裂，尤其是插座中的触头接触不良，都可能会造成接地不可靠。因此，要有其它措施保证用电的安全度，在实际应用中，装设rcd是一个非常有效的补救措施。
3.3 装设rcd，电气设备的外壳就可以不接地
任何一种电气产品都不可能保证它永远处于工作可靠的状态，rcd也不例外。假如发生漏电时，适逢rcd又出现故障不跳闸，就有电击伤亡的可能。为了增加安全度，采用可靠的rcd后，电气设备的外壳仍需要可靠的接地。
综上所述，只要我们在使用r c d的过程中，认真理解rcd的动作原理，并且正确选型，合理配置，那么一定能发挥rcd的作用，保护人民生命和设备的安全。