剩余電流保護斷路器應(yīng)用資料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上四極剩余電流保護斷路器應(yīng)用與常見故障分析摘要：以住關(guān)于三極剩余電流保護斷路器資料非常多，但隨著各種供電系統(tǒng)的引入，四極剩余電流保護斷路器應(yīng)用也逐漸增多，本文介紹了四極剩余電流保護斷路器的工作原理、分類、國家標準要求和試驗?zāi)康模e例分析剩余電流保護斷路器常見故障以及在各類供電系統(tǒng)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：剩余電流保護；供電系統(tǒng)0 引言過去很長一個時期內(nèi)我國推廣TN-C系統(tǒng)，以節(jié)約一根PE線，因此對接地故障的防護只能通過三相零序保護來實現(xiàn)，由于零序電流互感器只能包繞三根相線而不能包繞PEN線，平時三相不平衡電流、諧波電流和正常泄漏電流的存在使得斷路器動作整定值相當大，因此TN-C

2、系統(tǒng)的零序電流防護既不能防接地電弧火災(zāi)，也不能防人身電擊，只能保護線路的絕緣。所以在TN-C系統(tǒng)內(nèi)只有對三相用電設(shè)備可以用三極剩余電流保護斷路器來保護。但隨著TN-S、TN-C-S、TT和IT系統(tǒng)的引入，四極剩余電流保護斷路器應(yīng)用逐漸廣泛。這類斷路器具有雙重保護功能，即:對設(shè)備提供過載和短路保護；對人提供間接接觸保護，即由于絕緣損壞而導(dǎo)致對地電壓增大的危險。剩余電流斷路器還可以對由于過電流保護裝置不能檢測出的而長期存在的接地故障可能引起火災(zāi)危險和其它危險提供附加保護。在有關(guān)的保護措施失效時，額定剩余電流不超過30mA的剩余電流裝置還可用作對直接接觸起附加保護作用。1 工作原理及常用分類常見的剩

3、余電流保護斷路器分為機械式和電子式，這里僅介紹電子式剩余電流保護斷路器。工作原理：電子式剩余電流保護斷路器主要由零序電流互感器、電子控制漏電脫扣器及帶有過載和短路保護的斷路器組成。根據(jù)基爾霍夫電流可知，任一時刻，流入任一節(jié)點的電流恒等于流出此節(jié)點的電流，即任一時刻，流入（出）某節(jié)點的電流矢量和為零。零序電流互感器的工作原理是：感測一次側(cè)中瞬時電流的矢量和是否為零，當被保護的電路出現(xiàn)絕緣故障時，負載側(cè)有對地泄載電流，即零序電流互感器的矢量和不為零，零序電流互感器二次繞組中便產(chǎn)生互感電壓，該信號經(jīng)過運算控制器運算后，當泄漏電流達到整定動作值時，驅(qū)動晶閘管，接通電磁脫扣器電源，電磁脫扣器吸合，使斷路

4、器跳閘，從而達到漏電保護器的作用。常用分類：1）按CBR的剩余電流功能在功能上是否與線路電壓有關(guān)可分為：有關(guān)或無關(guān)。2）按直流分量出現(xiàn)情況下的性能分類：AC型CBRA型CBR3）還可按剩余動作電流可調(diào)與不可調(diào)；延時與非延時分類。2 國家標準要求及試驗?zāi)康姆治霭碐B14048.2-2008低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第2部分 斷路器標準要求，四極斷路器在三極斷路器試驗要求基礎(chǔ)上增加以下項目：1） N極過載保護特性驗證2） 應(yīng)在第四極和它相鄰的一極上進行極限分斷能力試驗 電子式剩余電流保護斷路器在符合斷路器的試驗要求外還需補充下述試驗程序試驗程序試驗 項 目條款B動作特性介電性能在額定電壓極限值下操作試

5、驗裝置在過電流條件下的不動作電流的極限值在沖擊電壓引起的浪涌電流的情況下CBR抗誤脫扣的性能在接地故障包含直流分量的情況下CBR的工作情況按B.3.1.2.1分類的CBR在電源電壓故障情況下的工作狀況按B.3.1.2.2分類的CBR在電源電壓故障情況下的工作狀況B.8.2B.8.3B.8.4B.8.5B.8.6B.8.7B.8.8B.8.9B剩余短路接通和分斷能力(Im)B.8.10B環(huán)境條件的影響B(tài).8.11B抗擾度試驗發(fā)射試驗B.8.12.1B.8.12.2上述試驗項目中各種動作特性、接通和分斷能力、環(huán)境條件影響和抗擾度試驗的目的非常明確，下面僅對條款B.8.5-在過電流條件下的不動作電流

6、的極限值試驗?zāi)康淖鞣治觯?驗證在過電流條件下不動作電流極限值的試驗電路 S-電源 V-電壓表 A-電流表 S1-雙極開關(guān) D-被試CBR Z-可調(diào)阻抗 試驗?zāi)康模?）要求： 1,調(diào)節(jié)阻抗Z，使電路中流過的電流等于下列兩個值中的一個較小值:6In；最大短路脫扣電流整定值的80。2,對于具有可調(diào)剩余電流整定值的CBR，試驗在最小整定值下進行。3, 試驗應(yīng)在功率因數(shù)為0.5下進行。 目的：1，斷路器在直接起動電動機等感性負載時，即使配有軟起動器也會在起動器產(chǎn)生56In的電流，為防止在起動感性負載時誤動作，剩余電流保護斷路器在最小整定值和低功率因數(shù)的情況下仍需滿足上述試驗要求。 2，取上述電流的較小值

7、是為確保剩余電流保護斷路器不會因為電磁脫扣引起誤動作，致使試驗失敗2)要求： 1，將處于斷開狀態(tài)的開關(guān)S1閉合，然后經(jīng)2s后再斷開。2，對每一可能組合的電流回路重復(fù)試驗三次，相鄰兩次閉合操作的時間間隔至少為1 min。CBR不應(yīng)脫扣。 目的：可靠運行并且能躲過電動機等感性負載的起動時間。3 四極電子式剩余電流保護斷路器的選用原則 現(xiàn)階段常見的供電系統(tǒng)有TN-C、TN-C-S、TN-S、TT、IT，詳見下圖 1，首先考慮四極斷路器在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用關(guān)于四極斷路器的應(yīng)用，目前國家標準或規(guī)程還沒有對是否使用做出硬性的規(guī)定，雖然地區(qū)性四極電器的設(shè)計規(guī)范已經(jīng)出臺，但安裝與不安裝四極電器的爭論還在進行中，

8、某些地區(qū)的使用近年來出現(xiàn)一窩蜂的趨勢，各斷路器制造廠也紛紛設(shè)計，制造各種型號的四極斷路器投放市場。四極斷路器主要分以下幾種類型A型：N極不安裝過電流脫扣器，且N極始終接通B型：N極不安裝過電流脫扣器，且N極與其它三極一起合分C型：N極安裝過電流脫扣器，且N極與其它三極一起合分D型：N極安裝過電流脫扣器，且N極始終接通根據(jù)以上的用途，1) TN-C系統(tǒng)中 N線與保護線PE合二為一(PEN線)，考慮安全，任何時候不允許斷開PEN線，因此一般在TN-C系統(tǒng)中不使用四極斷路器或推薦使用A型或D型四極斷路器。2)在TN-S、TN-C-S系統(tǒng)中確保維修時保障檢修者的安全，推薦使用四極斷路器，TN-S系統(tǒng)中

9、如使用四極斷路器推薦使用B型或C型，在TN-C-S系統(tǒng)中前一部分推薦使用A型或D型，后部分推薦使用B型或C型。3) TT系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)為電氣維修安全裝用四極開關(guān)，一般在推薦使用B型。4) IT系統(tǒng)一般不引出中性線，不存在采用四極斷路器的問題。5)裝設(shè)雙電源切換的場所，由于系統(tǒng)中所有的中性線(N線)是通聯(lián)的，為了確保被切換的電源開關(guān)(斷路器)的檢修安全，必須采用四極斷路器。2，考慮剩余電流保護斷路器在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用1） TN-C系統(tǒng)中由于PEN線的存在，四極剩余電流保護斷路器不起作用，所以在TN-C系統(tǒng)中不能使用四極剩余電流保護斷路器。2） 在TN-S、TN-C-S的后部分，為實現(xiàn)電氣隔離以保證電氣

10、維護、測試和檢修安全和剩余電流保護的要求，可使用四極剩余電流保護斷路器。3） 在TT系統(tǒng)中為安全起見應(yīng)使用四極剩余電流保護斷路器。4） 裝設(shè)雙電源切換的場所的斷路器如帶RCB，不論是TN系統(tǒng)還是TT系統(tǒng)都應(yīng)安裝四極剩余電流保護斷路器。  4 常見故障分析 1) 剩余電流保護斷路器的負載側(cè)的導(dǎo)線較長，有的是緊貼地面敷設(shè)，存在著較大的對地電容，這樣就存在著較大的對地電容電流，有可能引起斷路器誤動。 解決方法：剩余電流保護斷路器盡可能靠近負載安裝，或者選用剩余電流保護動作稍大的斷路器。 2) 剩余電流保護斷路器的負載側(cè)的零線接地，會使正常工作電流經(jīng)接地點分流入地，造成漏電斷路器誤

11、動作。解決方法：將零線接到剩余電流保護斷路器電源側(cè)的零線。 3) 三極剩余電流保護斷路器，誤用于三相四線電路中。零線中的正常工作電流不經(jīng)過零序電流互感器，例如在電梯中，主電路電源為三相供電，但電梯內(nèi)存在220V照明回路，所以，只要接通照明回路，斷路器就會動作。解決方法：三相四線電路必須使用三相四線漏電斷路器。 4）由于剩余電流保護動作，致使故障擴大化。例如在西安某小區(qū)，四極剩余電流保護斷路器CM1L-400，其三相相線分別負責三個住宅樓，其中由A、B二相供電的二個樓宅還未入住，由C相供電一個樓宅已入住并有多戶在裝修，致使斷路器C相負載較大，而A、B二相無負載。由于C相裝修人員使用絕緣性能不良的

12、手持式電動工具，使CM1L斷路器多次動作，致使C相和N相觸頭損傷，造成N相斷相?！皵嗔恪笔鹿试斐蓸菍哟蟛糠蛛娖髟O(shè)備損壞，造成嚴重影響。解決方法：盡量使斷路器各相負載平衡，如必須使用這種接線方式，斷路器應(yīng)使用A或D型斷路器5）剩余電流保護斷路器在使用變頻器時易跳閘。變頻器的輸出波形含有高次諧波，而電機及變頻器與電機間的電纜會產(chǎn)生泄漏電流，該泄漏電流比工頻驅(qū)動電機時大了許多，所以產(chǎn)生該現(xiàn)象。解決方法：選用剩余電流保護動作稍大或具有延時動作的斷路器。5 剩余電流保護斷路器作用的有限性 1）剩余電流保護斷路器只能在所保護的回路內(nèi)發(fā)生故障時起作用，不能防止從別處沿PE線或裝置外導(dǎo)電部分傳導(dǎo)來的故障電壓引起的電擊事故。2）有些電氣設(shè)備，例如消防電氣設(shè)備，是不允許裝用剩余電流保護斷路器。3）電子式剩余電流保護斷路器接地故障時，如斷路器處殘壓低于50V，不能使斷路器可靠動作，但50V對于人身電擊還很危險,特別是在浴室和游泳池等特別潮濕