漏電保護(hù)器RCD的應(yīng)用

1、漏 電 保 護(hù) 器 R C D 的 應(yīng) 用1、電流動(dòng)作型RCD勺工作原理漏電開關(guān)(RCD)按工作原理分電壓動(dòng)作型和電流動(dòng)作型。其中電流動(dòng)作型又分電磁式、 電子式和中性點(diǎn)接地式三種。目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用勺漏電開關(guān)都是電流動(dòng)作型。電流型剩余電流動(dòng)作保護(hù)器工作原理如圖所示。相線L1、L2、L3和零線N均通過零序電流互感器TAN作為TAN的一次線圈。 根據(jù)基爾霍夫第一定律：刀1=0。正常情況下，如果用電設(shè)備是三相平衡負(fù)荷，則一次電流 的矢量和為零,即Iu十lv十lw=0;如果用電設(shè)備是單相負(fù)荷,則一次電流的矢量和亦為零, 即lu十In =0、lv十ln=0、lw十In=0,在零序電流互感器流矢量電流 T

2、AN的鐵芯中的磁 通矢量和也為零。TAN二次線圈無電流輸出,脫扣器YA不動(dòng)作,RCD正常合閘運(yùn)行。當(dāng)設(shè)備 發(fā)生漏電或人身觸電時(shí)，則故障電流ld經(jīng)過大地回到電源變壓器TM的中性點(diǎn)構(gòu)成回路。由 于對(duì)地出現(xiàn)漏電電流Id,則流經(jīng)TAN的矢量和不等于零,即通過TAN的lw+ln工0, TAN的二 次側(cè)有剩余電流流過，電磁脫扣器YA中有電流流過，當(dāng)電流達(dá)到整定值時(shí)，脫扣器YA動(dòng)作， 漏電開關(guān)RCD掉閘,切斷故障電路，從而起到保護(hù)作用。圖中SB為分閘試驗(yàn)按鈕與電阻 R組成了試驗(yàn)電路，電路一端接于零序電流互感器 TAN 的輸入端，另一端接于TAN另一相線的輸出端。當(dāng)按下 SB, RCD閘，為此檢驗(yàn)了 RCD勺

3、動(dòng) 作性能。2、電流動(dòng)作型三相RCD勺動(dòng)作死區(qū)漏電開關(guān)RCD只有在設(shè)備漏電或人身觸電時(shí)，才能掉閘起到保護(hù) 作用。對(duì)于單相或相間的過載、短路 , 漏電開關(guān)不掉閘 , 起不到保護(hù)作用，此點(diǎn)稱為RCD勺動(dòng)作死區(qū),如圖所示。通過模擬試驗(yàn),可以證明RCD在過載或短路時(shí)不動(dòng)作的原因。圖中,當(dāng)合上漏電開關(guān)RCD后,合單極開關(guān)Ku,逐漸減小電阻Ru,使Iu在LI電流表PA的指示為40mA這是對(duì)漏電開關(guān)RCD 額定漏電動(dòng)作電流為50mA在40mA時(shí)漏電開關(guān)RCD不跳閘的情況而言）。然后閉合單極開 關(guān)Kv,減小電阻RN使L2相l(xiāng)v在電流表PA的指示亦為40mA最后閉合單極開關(guān)Kw,逐漸 減小電阻Rw直到漏電開關(guān)掉

4、閘，這時(shí)L3相電流表PA的指示為90mA從圖（b）的矢量圖可 知：Iw的漏電電流中，40mA用于平衡Iu、Iv的合成漏電電流。從圖 （a） 的試驗(yàn)中可知 : 當(dāng)兩相漏電電流都未達(dá)到漏電動(dòng)作電流時(shí) , L3 相的漏電電流要 抵消另外兩相漏電電流的矢量和后才是漏電動(dòng)作電流。由于存在動(dòng)作死區(qū) ，所以RCD要到 90mA才動(dòng)作。為了防止電流動(dòng)作型漏電開關(guān) RCD的動(dòng)作死區(qū)造成的觸電死事故，要求線路的漏電電 流盡量小。漏電開關(guān)RCD只對(duì)同時(shí)觸及一相相線和地的觸電事故有保護(hù)作用如果人同時(shí)觸及不同相的兩相線或同時(shí)觸及一相相線和零線 N,此時(shí)，人相當(dāng)于漏電開關(guān)RCD的正常負(fù)載。根據(jù) 基爾霍夫第一定律：刀I =

5、 0,漏電開關(guān)RCE不會(huì)動(dòng)作掉閘，起不到保護(hù)作用。為了防止此類事故的發(fā)生 , 要求電源線的絕緣要良好 , 同時(shí)操作者應(yīng)盡量避免帶電作業(yè)。3、TT系統(tǒng)中RCD的接線TT 系統(tǒng)電源端 （ 配電變壓器中性點(diǎn) ） 有一點(diǎn)直接接地 , 電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分直接接地，此接地點(diǎn)獨(dú)立于電源端的接地點(diǎn)。漏電開關(guān)RCD在 TT系統(tǒng)中的各種接線方式。如圖所示(a) 為在TT系統(tǒng)中單相漏電開關(guān)RCD勺接線。相線LI、零線N接于漏電開關(guān)RCD勺電 源端,單相3孔插座XS相線LI、零線N受漏電開關(guān)RCD勺控制，單獨(dú)在設(shè)備處做E接地保 護(hù)。(b) 為三相三極漏電開關(guān)RCD所供電的負(fù)荷為三相平衡負(fù)載,如：三相電動(dòng)機(jī)M和三

6、相4 孔插座XS M外殼、XS接地孔單獨(dú)做E接地保護(hù)。(c) 為三相四極漏電開關(guān)RCD供三相平衡負(fù)載或不平衡負(fù)載,如：三相4孔插座XS, XS 單獨(dú)做E保護(hù)接地。注意零線不用，但在RCD電源端也應(yīng)接上。(d) 為三極四線RCD供單相負(fù)載的接線。零線 N通過RCD的零序電流互感器，但不被斷 開。XS單獨(dú)做E保護(hù)接地。(e) 為三相四極RCD供單相負(fù)載的接線。零線 N通過RCD的零序電流互感器，同時(shí)能夠 被斷開。XS單獨(dú)做E保護(hù)接地。(f) 為三相四極RCD供動(dòng)力、照明回路的接線。供三相負(fù)載和單相不平衡負(fù)載。兩只插 座XS單獨(dú)做E保護(hù)接地。(g) 為三極和兩極供動(dòng)力、照明回路的接線。供三相負(fù)載和單

7、相不平衡負(fù)載。兩只插座 xs 單獨(dú)做 E 保護(hù)接地。4、TN-C系統(tǒng)中RCD的接線TN-C 系統(tǒng)電源端 (配電變壓器中性點(diǎn) )有一點(diǎn)直接接地 ;電氣裝置的外露可導(dǎo)電部 分(金屬外殼 )與電源端 (配電變壓器中性點(diǎn) )有直接電氣連接 ,即整個(gè)系統(tǒng)的中性導(dǎo)體 (工作 零線N)和保護(hù)導(dǎo)體(保護(hù)零線PE)是合一的,用PEN表示。電氣裝置處的重復(fù)接地可以接于PEN的任一點(diǎn)(但不能接在RCD負(fù)載端的PE線或N線點(diǎn))。漏電開關(guān)RCD在 TN-C系統(tǒng)的接線方式如圖(a)(g)所示。(a) 為單相二極RCD供單相負(fù)載的接線。單相負(fù)載的保護(hù)接地或重復(fù)接地應(yīng)接于單相二 極RCD電源側(cè)的PEN線上。(b) 為三相三極

8、RCD供三相平衡負(fù)載的接線。由于工作、保護(hù)零線PEN沒有穿過RCD勺 零序互感器,因此負(fù)載設(shè)備的保護(hù)零線 PE或重復(fù)接地可以接于PEN線的任意處。(c) 為三相四極RCD供三相或單相平衡或不平衡負(fù)載。由于工作、保護(hù)零線 PEN穿過 RCD的零序互感器，因此負(fù)荷設(shè)備的保護(hù)零線 PE或重復(fù)接地應(yīng)接于漏電開關(guān) RCD電源側(cè)的 PEN線上。(d) 為三相四極RCD供單相負(fù)載的接線。單相負(fù)載的工作零線 N應(yīng)接于RCD勺負(fù)載側(cè)N 線上。保護(hù)零線PE或重復(fù)接地接在RCD電源側(cè)的PEN線上。(e) 為三相三極RCD供單相負(fù)載的接線。單相負(fù)載的工作零線 N應(yīng)接在RCD負(fù)荷側(cè)的N 線上。單相負(fù)載設(shè)備的保護(hù)零線 P

9、E或重復(fù)接地接在RCD電源側(cè)的PEN線上。(f) 三相四極RCD供單相負(fù)載和三相不平衡負(fù)載的接線。 工作零線N接在RCE負(fù)荷側(cè)的N線上。單相負(fù)載和三相負(fù)載的保護(hù)零線 PE或重復(fù)接地接在RCD電源側(cè)的PEN線上。(g) 二極和三極RCD供單相負(fù)載、三相負(fù)載的接線。二極 RCD電源的相線接在三極RCD 電源側(cè)的LI相上。單相負(fù)載的工作零線N接在二極RCD勺負(fù)載側(cè)的N線上。單相負(fù)載和三 相負(fù)載的保護(hù)零線PE或重復(fù)接地接在二極RCD勺電源側(cè)的PEN線上。二極RCD供單相負(fù)載；三極RCD供三相平衡負(fù)載。5、TN-S系統(tǒng)中RCD勺接線TN s 系統(tǒng)電源端 (變壓器中性點(diǎn) ) 有一點(diǎn)直接接地 ; 電氣裝置的

10、外露可導(dǎo)電部分 ( 金屬外殼 ) 與電源端接地點(diǎn)有直接電氣連接 ; 除此之外整個(gè)系統(tǒng)的中性導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體都 是分開的。漏電開關(guān)RCD在 TN-S系統(tǒng)中的各種接線方式如圖(a)(g)所示。(a) 為三極RCD供三相動(dòng)力負(fù)荷的接線。供三相平衡負(fù)載,例如三相電動(dòng)機(jī) M和三相4 孔插座xs。工作零線N不接入RCD負(fù)載的保護(hù)零線PE線或重復(fù)接地接主保護(hù)零線 PE(b) 為四極RCD供三相動(dòng)力負(fù)載的接線。工作零線 N接RCD勺電源側(cè)N上。負(fù)載零線N 接RCD勺負(fù)載側(cè)N上。負(fù)載的保護(hù)零線PE或重復(fù)接地接主保護(hù)零線 PE該接線的四極RCD 可供單相負(fù)載和三相不平衡負(fù)載。(c) 為二極RCD供單相負(fù)載的接線。工

11、作零線 N接RCD電源側(cè)的N上。負(fù)載零線N接 RCD的負(fù)載側(cè)N上。負(fù)載的保護(hù)零線PE或重復(fù)接地接主保護(hù)零線 PE(d) 三極RCD供單相負(fù)載的接線。工作零線N穿過RCD勺零序電流互感器TAN,負(fù)載的N 接RCD的負(fù)載端。負(fù)載的保護(hù)零線PE或重復(fù)接地接主保護(hù)零線PE上。該接線的三極RCD 可供單相負(fù)載和三相不平衡負(fù)載。(e) 為四極RCD供單相負(fù)載的接線。工作零線N接在RCD電源側(cè)的N上。負(fù)載中性線接 在RCD負(fù)載側(cè)的N上。負(fù)載的保護(hù)零線PE或重復(fù)接地接主保護(hù)零線 PE上。該接線的四極 RCD可供單相負(fù)載和三相不平衡負(fù)載。(f) 為四極RCD供單相三孔插座XS和三相囚孔插座的實(shí)際接線。工作零線

12、N接RCD電 源端,負(fù)載零線N接RCD勺負(fù)載端。負(fù)載的保護(hù)零線PE或重復(fù)接地接主保護(hù)零線PE上。(g) 為二極和三極RCD供單相負(fù)載和二相負(fù)載的接線。工作零線N接在二極RCD電源側(cè) 的N上,負(fù)載零線接在二極RCD負(fù)載側(cè)的N上。二極RCD勺相線端接在三極RCD電源側(cè)的 LI相上，單相負(fù)載和二相負(fù)載的保護(hù)零線 PE或重復(fù)接地接主保護(hù)零線PE上。該接線的二 極RCD供單相負(fù)載,三極RCD供三相平衡負(fù)載。6、同一系統(tǒng)中做接地保護(hù)的設(shè)備都應(yīng)裝 RCD如圖所示，在同一供配電系統(tǒng)中，需要做接地保護(hù)的設(shè)備都應(yīng)裝設(shè)漏電開關(guān) RCD設(shè)備 1、設(shè)備2都是需要做接地保護(hù)的設(shè)備,如設(shè)備1裝設(shè)了漏電開關(guān)RCD設(shè)備2沒裝,

13、當(dāng)設(shè)備2 發(fā)生單相接地故障時(shí),若斷路器QF拒絕動(dòng)作，此時(shí),PE線上就有故障電流L流過,導(dǎo)致設(shè)備1、2的外殼均帶有故障電壓，而此時(shí)設(shè)備1不會(huì)動(dòng)作,導(dǎo)致設(shè)備 1雖已裝漏電開關(guān)RCD但其外殼仍然可能長時(shí)間帶電。安全的做法是：同一接地裝置上的每一出線回路均應(yīng)裝漏電開關(guān) ReD如果設(shè)備2是不 需要做接地保護(hù)的設(shè)備,當(dāng)d點(diǎn)發(fā)生接地故障時(shí),如QF拒動(dòng),則PE線上就不會(huì)有故障電壓。7、普通開關(guān)的N線不應(yīng)與RCD勺N線共用1 、在TN-S (TN-C TN-C-S或TT)供配電系統(tǒng)中,通過漏電開關(guān)RCD勺工作零線N不 能與其他未經(jīng)該漏電開關(guān)RCD保護(hù)的設(shè)備或線路的工作零線 N共用,更不允許與PE線、設(shè) 備金屬外

14、殼、 導(dǎo)線鋼管、電纜金屬橋架、 金屬線槽,以及其他與大地有聯(lián)系的金屬部分相連。 就是說,經(jīng)過漏電開關(guān)RCD勺N線要與地絕緣,以保證流過N線的電流不會(huì)分流到其他線路 中去,其他線路N線中的電流也不會(huì)流到RCD勺N線中來，否則將使RCDM動(dòng)作。下圖中N1 N2虛線段就是不應(yīng)連接的部分。否則，當(dāng)合上RCD時(shí)，照明EL點(diǎn)亮，但當(dāng)插座XS時(shí)，RCD 跳閘,使得照明EL停電。合RCD但合不上，只有斷開插座XS時(shí)，才能合上RCD也就是說： 當(dāng)系統(tǒng)設(shè)有RCDS護(hù)時(shí)，N線和PE線應(yīng)在RCD勺零序電流互感器TAN的電源一側(cè)分開，嚴(yán) 禁在RCD勺零序電流互感器TAN以后相連。這與重復(fù)接地的原理是一樣的2、經(jīng)過漏電開

15、關(guān)RCD勺N線必須對(duì)地絕緣。另外在搖測 N線對(duì)地（PE線）的絕緣時(shí),應(yīng) 把RCD斷開搖測，否則將搖不出來合格值,如圖所示。圖RCD的N線不應(yīng)與未通過RCD勺N 線相連 。RCC一剩余電流動(dòng)作保護(hù)器；TAN 一零序電流互感器；EL 一照明燈； XL 一插座注：RCD負(fù)載側(cè)接XL一插座與接EL一照明燈分析道理是一樣的。8、三相不平衡負(fù)載應(yīng)選用四極 RCD在TN-C TN-S TN-C-S供配電系統(tǒng)中,如果既有三相負(fù)荷,又有單相負(fù)荷,必須裝設(shè)四 極漏電開關(guān)RCD才能起到漏電保護(hù)作用，如圖所示。如果三相電動(dòng)機(jī)選用三極四線漏電開 關(guān)RCD工作零線N通過RCD的零序電流互感器TAN,但沒有通過漏電開關(guān)RC

16、D勺觸頭，而又 有單相負(fù)載照明EL,當(dāng)d點(diǎn)對(duì)電動(dòng)機(jī)M外殼漏電時(shí)，人觸及帶電設(shè)備的外殼時(shí)，雖然RCD動(dòng) 作，在0.1s內(nèi)將電源切斷，但被電擊者并沒得到保護(hù)。原因是電動(dòng)機(jī)M瞬間斷電后，鐵心中 的剩磁在定子繞組中感應(yīng)電勢(shì) ,使旋轉(zhuǎn)著的電動(dòng)機(jī)作發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行 ,將部分剩余的機(jī)械能變 為電能反饋到低壓回路。反饋電流經(jīng)事故點(diǎn)的外殼一人體一大地一 PEN線-NR燈泡一 U相， 形成閉合回路。若選用四極RCD,PEN線通過RCD勺主觸頭，在RCD動(dòng)作后，將上述回路斷開， 電動(dòng)機(jī)M中的剩余殘壓就不會(huì)在人體中產(chǎn)生電流。 所以,用于三相不平衡電路或單相電路的 漏電開關(guān)RCDT選用四極或兩極的。9、RCD的輸出N線不應(yīng)

17、再和PE線接在一起RCD后面的N線與PE線再合用會(huì)引起誤動(dòng)作。在TN-C供配電系統(tǒng)中，裝設(shè)漏電開關(guān)RCD, 保護(hù)地線PE和重復(fù)接地E只能接在漏電開關(guān)RCD勺電源側(cè)，不能接在負(fù)載側(cè)，而且漏電開關(guān) RCD的上一級(jí)不應(yīng)再有RCD TN-C供配電系統(tǒng)中的PEN重復(fù)接地線穿過漏電開關(guān) RCD勺零 序電流互感器后，只能作N線使用，不能兼作PE保護(hù)線使用。因?yàn)?，?dòng)力設(shè)備不可能與大地 完全絕緣,若漏電開關(guān)RCD負(fù)載側(cè)的N線仍兼作保護(hù)線用，則照明線路的部分電流會(huì)通過設(shè) 備外殼流入大地與供配電變壓器中性點(diǎn)構(gòu)成回路 ，使漏電開關(guān)RCD誤動(dòng)作跳閘，如圖所示。 如果將12兩點(diǎn)連接在一起,則RCD將誤動(dòng)作跳閘。10、RCD在 TN-C系統(tǒng)中的應(yīng)用(1) TN-C供配電系統(tǒng)裝設(shè)RCD后,其負(fù)載側(cè)可按TT系統(tǒng)要求設(shè)PE保護(hù)線，如圖1所示。 在安裝使用中 ,根據(jù)需要,設(shè)備的金屬外殼、 金屬構(gòu)件等需要作接地保護(hù)的部分 ,可以不與漏 電開關(guān)RCD電源側(cè)的PEN線相連，只需將它接到一個(gè)接地電阻值與漏電開關(guān) RCD額定動(dòng)作電 流In相對(duì)應(yīng)的接地裝置E便可。但這時(shí)漏電開關(guān) RCD后面的系統(tǒng)不再是TN-C系統(tǒng),而是 TT系統(tǒng)。 在TN-C供配電系統(tǒng)中漏電開關(guān)