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漏电保护器RCD的应用.pdf
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漏电保护器RCD的应用.pdf
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漏电保护器 RCD 的应用
1、电流动作型 RCD 的工作原理
漏电开关(RCD)按工作原理分电压动作型和电流动作型。其中电
流动作型又分电磁式、电子式和中性点接地式三种。
目前国内外广泛应用的漏电开关都是电流动作型。电流型剩余电
流动作保护器工作原理如图所示。相线 L1、L2、L3 和零线 N 均通过
零序电流互感器 TAN,作为 TAN 的一次线圈。根据基尔霍夫第一定律:
∑I=O。正常情况下, 如果用电设备是三相平衡负荷,则一次电流的矢
量和为零,即 Iu 十 Iv 十 Iw=O;如果用电设备是单相负荷,则一次电流
的矢量和亦为零,即 Iu 十 In =0、Iv 十 In=O、Iw 十 In=O,在零序电流
互感器流矢量电流 TAN 的铁芯中的磁通矢量和也为零。TAN 二次线
圈无电流输出,脱扣器 YA 不动作, RCD 正常合闸运行。当设备发生漏
电或人身触电时,则故障电流 Id 经过大地回到电源变压器 TM 的中性
点构成回路。由于对地出现漏电电流 Id,则流经 TAN 的矢量和不等于
零,即通过 TAN的 Iw+In≠0, TAN的二次侧有剩余电流流过,电磁脱扣
器 YA 中有电流流过,当电流达到整定值时,脱扣器 YA 动作,漏电开关
RCD 掉闸,切断故障电路,从而起到保护作用。
图中 SB 为分闸试验按钮与电阻 R 组成了试验电路,电路一端接于
零序电流互感器 TAN 的输入端,另一端接于 TAN 另一相线的输出端。
当按下 SB, RCD 掉 闸,为此检验了 RCD 的动作性能。
2、电流动作型三相 RCD 的动作死区
漏电开关 RCD 只有在设备漏电或人身触电时,才能掉闸起到保护
作用。对于单相或相间的过载、短路,漏电开关不掉闸,起不到保护
作用,此点称为 RCD 的动作死区,如图所示。通过模拟试验,可以证明
RCD 在过载或短路时不动作的原因。图中,当合上漏电开关 RCD 后,
合单极开关 Ku,逐渐减小电阻 Ru,使 Iu 在 Ll 电流表 PA 的指示为
40mA(这是对漏电开关 RCD 额定漏电动作电流为 50mA,在 40mA 时
漏电开关 RCD 不跳闸的情况而言)。然后闭合单极开关 Kv,减小电阻
RN,使 L2 相 Iv 在电流表 PA 的指示亦为 40mA。最后闭合单极开关
Kw,逐渐减小电阻 Rw,直到漏电开关掉闸,这时 L3 相电流表 PA的指示
为 90mA。从图(b)的矢量图可知: Iw 的漏电电流中, 40mA 用于平衡 Iu、
Iv 的合成漏电电流。
从图(a)的试验中可知:当两相漏电电流都未达到漏电动作电流时,
L3 相的漏电电流要抵消另外两相漏电电流的矢量和后才是漏电动作
电流。由于存在动作死区,所以 RCD 要到 90mA 才动作。
为了防止电流动作型漏电开关 RCD 的动作死区造成的触电死事
故,要求线路的漏电电流尽量小。
漏电开关 RCD 只对同时触及一相相线和地的触电事故有保护作
用如果人同时触及不同相的两相线或同时触及一相相线和零线 N,此
时,人相当于漏电开关 RCD 的正常负载。根据基尔霍夫第一定律:∑I
=0,漏电开关 RCD 不会动作掉闸,起不到保护作用。
为了防止此类事故的发生,要求电源线的绝缘要良好,同时操作者
应尽量避免带电作业。
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