剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器在接地系統(tong)中(zhong)的(de)應用

【摘(zhai)要(yao)】剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器在不同(tong)的(de)接地系統(tong)中(zhong)有其適用(yong)性(xing)和(he)嚴(yan)格(ge)的接線方(fang)式(shi)，錯誤地選用(yong)剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器或(huo)不規(gui)範地接線，會(hui)使(shi)剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器誤動(dong)或(huo)拒(ju)動，甚(shen)至引起人(ren)身(shen)觸電(dian)和電(dian)氣火(huo)災事故。從剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器工(gong)作(zuo)原(yuan)理出(chu)發，著(zhe)重於用電(dian)設(she)備(bei)的(de)電(dian)流(liu)矢量分析與計(ji)算，闡(chan)述剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器在低(di)壓(ya)配電(dian)接地系統(tong)中(zhong)的(de)應用特性(xing)，定量地分析接地系統(tong)類型(xing)對(dui)剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器工(gong)作(zuo)的(de)影響。電(dian)流(liu)矢量的分析方(fang)法(fa)為(wei)剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器的應(ying)用(yong)提(ti)供理論(lun)依據。

【關(guan)鍵詞(ci)】剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器；剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)；電(dian)流(liu)矢量；接地系統(tong)

0引言

GB/T 6829—2017定義剩(sheng)余電(dian)流(liu)為流(liu)過剩(sheng)余電(dian)流(liu)保護電(dian)器主(zhu)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)瞬時值(zhi)的(de)矢(shi)量和（用有效值(zhi)表(biao)示）[1]。剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器（residual currentoperated protective devices,RCD）在低(di)壓(ya)供(gong)電(dian)系統(tong)中(zhong)對(dui)人身(shen)觸電(dian)和漏(lou)電(dian)火災(zai)等(deng)事故起(qi)到了(le)有效的(de)防護作(zuo)用(yong)，在各(ge)類(lei)不同(tong)接地制(zhi)式(shi)的低(di)壓電(dian)網系(xi)統(tong)中(zhong)得(de)到廣泛應(ying)用(yong)。

近(jin)年來(lai)，隨(sui)著經濟(ji)的迅猛(meng)發展(zhan)，各(ge)種電(dian)氣設(she)備(bei)在(zai)生產和生活(huo)各(ge)個(ge)領域中(zhong)的(de)應用越來(lai)越(yue)廣泛，人(ren)們(men)與電(dian)接觸的(de)機(ji)會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)，觸電(dian)的可能性(xing)越(yue)來(lai)越(yue)大，用電(dian)設(she)備(bei)導(dao)致(zhi)人(ren)員觸電(dian)傷亡的(de)事件(jian)時有發生。為了(le)人身(shen)和設(she)備(bei)安(an)全(quan)，對RCD的(de)使(shi)用要(yao)求(qiu)越來越(yue)嚴格(ge)。GB/T 16895.1—2008規(gui)定了(le)各(ge)類(lei)接地制(zhi)式(shi)的低(di)壓電(dian)網系(xi)統(tong)[2]，各(ge)類(lei)接地系統(tong)的特點和RCD的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理限(xian)制(zhi)了(le)RCD在壹(yi)些接地系統(tong)中(zhong)的(de)應用，且要(yao)求(qiu)其接線方(fang)式(shi)有嚴格(ge)的規(gui)範性(xing)。

1 RCD的(de)基(ji)本工(gong)作(zuo)原(yuan)理

RCD壹般由(you)剩(sheng)余電(dian)流(liu)檢(jian)測模(mo)塊(kuai)和(he)斷路(lu)器(qi)組(zu)成，斷路(lu)器(qi)起接通(tong)、承(cheng)載和(he)分斷電(dian)路(lu)的(de)作(zuo)用(yong)，剩(sheng)余電(dian)流(liu)檢(jian)測模(mo)塊(kuai)壹(yi)般由(you)剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)、信號放大器、信(xin)號(hao)判(pan)別(bie)元(yuan)件、脫(tuo)扣(kou)執(zhi)行(xing)元(yuan)件(jian)組(zu)成。負(fu)載線路(lu)接入(ru)RCD後(hou)即(ji)穿(chuan)過了(le)剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)，形(xing)成壹(yi)次(ci)繞(rao)組(zu)；剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)自帶的(de)線圈(quan)形(xing)成二(er)次(ci)繞(rao)組(zu)。正常(chang)工(gong)作(zuo)時，線路(lu)中(zhong)剩(sheng)余電(dian)流(liu)為零(ling)，即(ji)穿(chuan)過剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)的所(suo)有線路(lu)電(dian)流(liu)矢量和為零(ling)[3-7]，有

式(shi)中(zhong)，Iu、Iv、Iw、In、為(wei)各(ge)相(xiang)電(dian)流(liu)矢量。因此，在(zai)剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)鐵心中(zhong)產生的磁(ci)通矢(shi)量和同(tong)樣(yang)為零(ling)，故不會(hui)在(zai)二(er)次(ci)繞(rao)組(zu)中(zhong)感(gan)應(ying)出(chu)電(dian)流(liu)，信號(hao)判(pan)別(bie)元(yuan)件判(pan)斷線路(lu)中(zhong)沒有剩(sheng)余電(dian)流(liu)，RCD不會(hui)動(dong)作(zuo)；當(dang)發生故障(zhang)使(shi)線路(lu)中(zhong)產生正弦(xian)或(huo)脈動直(zhi)流(liu)剩(sheng)余電(dian)流(liu)時，即(ji)I_x0005_Δ≠0，在(zai)剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)鐵心中(zhong)產生的磁(ci)通矢(shi)量和不為(wei)零(ling)，此時會(hui)在(zai)二(er)次(ci)繞(rao)組(zu)感(gan)應(ying)出(chu)電(dian)流(liu)。當剩(sheng)余電(dian)流(liu)在檢(jian)測範圍(wei)內時，磁心工(gong)作(zuo)在(zai)線性(xing)區(qu)，二(er)次(ci)側(ce)感(gan)應(ying)電(dian)流(liu)與剩(sheng)余電(dian)流(liu)大小(xiao)成正比(bi)，該(gai)電(dian)流(liu)信號(hao)經過(guo)信號(hao)放大器後(hou)，在(zai)判(pan)別(bie)元(yuan)件中(zhong)與設(she)定的剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)標(biao)準值(zhi)對(dui)比(bi)，當(dang)檢(jian)測到的剩(sheng)余電(dian)流(liu)值(zhi)超(chao)過(guo)設(she)定值(zhi)時，判(pan)別(bie)元(yuan)件向(xiang)執(zhi)行(xing)元(yuan)件(jian)發(fa)出(chu)信號(hao)，執(zhi)行(xing)元(yuan)件(jian)驅動(dong)斷路(lu)器(qi)動作(zuo)，切(qie)斷電(dian)源，從而起(qi)到漏電(dian)保護的作(zuo)用(yong)。

由此可見，剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)是(shi)整個(ge)RCD的核心部件(jian)，RCD能(neng)否起到漏電(dian)保護作(zuo)用(yong)，取決於剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)是(shi)否正常(chang)工(gong)作(zuo)[8-9]。當(dang)線路(lu)中(zhong)電(dian)流(liu)為正弦(xian)型或(huo)脈動直(zhi)流(liu)型、剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)磁心未飽和(he)且工(gong)作(zuo)在(zai)線性(xing)區(qu)時，RCD動作(zuo)與否取決於穿(chuan)過剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)的所(suo)有線路(lu)電(dian)流(liu)矢量和的大小(xiao)。

2用電(dian)負載的(de)電(dian)流(liu)矢量分析與計(ji)算

在(zai)RCD性(xing)能(neng)良(liang)好(hao)且不考(kao)慮電(dian)源類型及頻(pin)率(lv)的(de)情(qing)況下(xia)，RCD能否正常(chang)工(gong)作(zuo)，取決於流(liu)經其(qi)進、出(chu)線端(duan)的(de)電(dian)流(liu)矢量和，故用(yong)電(dian)負載的(de)電(dian)流(liu)矢量分析對於RCD的(de)應(ying)用(yong)至(zhi)關(guan)重要(yao)[10]。低(di)壓(ya)供(gong)電(dian)網可提供(gong)單(dan)相(xiang)和三相(xiang)兩種供(gong)電(dian)方(fang)式(shi)，其中(zhong)三相(xiang)供電(dian)時根(gen)據負(fu)載的(de)分布和接線方(fang)式(shi)可分為星形(xing)聯(lian)結和三角(jiao)形(xing)聯(lian)結。

2.1單(dan)相(xiang)供電(dian)時負載的(de)電(dian)流(liu)矢量

圖1為(wei)單(dan)相(xiang)供電(dian)負載接線示意(yi)圖，無論(lun)Z為純(chun)阻性(xing)負(fu)載還(hai)是(shi)復(fu)阻抗(kang)負(fu)載，流(liu)經負(fu)載Z的(de)電(dian)流(liu)矢量如圖1所(suo)示，根(gen)據KCL定律可得(de)

式(shi)中(zhong)，Il、In分別為負載的(de)相(xiang)線與中(zhong)性(xing)線電(dian)流(liu)矢量。式(shi)（2）表明(ming)，無論(lun)負載Z的(de)大小(xiao)如何，在無電(dian)流(liu)泄漏(lou)的(de)情(qing)況下(xia)，流(liu)經負(fu)載的(de)電(dian)流(liu)矢量和始終為(wei)零(ling)。

2.2三相(xiang)供電(dian)時負載的(de)電(dian)流(liu)矢量

1）負載星形(xing)聯(lian)結時的電(dian)流(liu)矢量

三相(xiang)供電(dian)負載星形(xing)聯(lian)結示意(yi)圖如(ru)圖2所(suo)示。負(fu)載星形(xing)聯(lian)結時，如果(guo)三相(xiang)負載對(dui)稱(cheng)平衡(heng)，可不需(xu)要(yao)中(zhong)性(xing)線，如(ru)圖2（a）所(suo)示。但是(shi)在圖2（a）的(de)情(qing)形(xing)下(xia)，存(cun)在(zai)負載異(yi)常(chang)導(dao)致(zhi)三相(xiang)負載不平衡(heng)的情(qing)況，此時會(hui)產生中(zhong)性(xing)點(dian)漂移。圖2（a）中(zhong)，設(she)Z2 1=λZ，Z3 1=μZ，分別取a、b、c節點(dian)為(wei)參(can)考(kao)對(dui)象(xiang)，根(gen)據KCL定律和(he)歐(ou)姆定律可得(de)

式(shi)中(zhong)：Iu、Iv、Iw為(wei)三相(xiang)負載各(ge)相(xiang)線電(dian)流(liu)矢量；λ為阻值(zhi)Z2與Z1之比；μ為(wei)阻(zu)值(zhi)Z3與Z1之比。解(jie)析式(shi)（3）得(de)

特別地，當λ=μ=1時，三相(xiang)負載對(dui)稱(cheng)平衡(heng)；當λ≠μ時，三相(xiang)負載不平衡(heng)，中(zhong)性(xing)點(dian)發(fa)生漂移。結(jie)合式(shi)（3）、式(shi)（4）可知(zhi)，無論(lun)三相(xiang)負載平衡(heng)與否，式(shi)（4）總是(shi)成立，表明(ming)三相(xiang)負載星形(xing)聯(lian)結不帶中(zhong)性(xing)線時，在無電(dian)流(liu)泄漏(lou)的(de)情(qing)況下(xia)，各(ge)相(xiang)的線電(dian)流(liu)矢量和始終為(wei)零(ling)。

2（b）中(zhong)，中(zhong)性(xing)點(dian)連(lian)接零(ling)線，構(gou)成中(zhong)性(xing)線，此時相(xiang)電(dian)壓Up與線電(dian)壓Ul有固定的關(guan)系，即(ji)Ul=3Up。線電(dian)壓Ul取決於電(dian)源系統，電(dian)源系統穩(wen)定則線電(dian)壓不會(hui)改變(bian)，故Up不因各(ge)相(xiang)負載的(de)阻(zu)值(zhi)大小(xiao)而改變(bian)。線電(dian)流(liu)與相(xiang)電(dian)流(liu)大小(xiao)相(xiang)等(deng)，即(ji)Il p=I，若(ruo)認(ren)為(wei)三相(xiang)負載電(dian)流(liu)由各(ge)相(xiang)線流(liu)入，由(you)中(zhong)性(xing)線流(liu)出(chu)，取中(zhong)性(xing)點(dian)為(wei)參(can)考對象，根(gen)據KCL定律可得(de)

式(shi)中(zhong)：Iu、Iv、Iw為(wei)三相(xiang)負載各(ge)相(xiang)線電(dian)流(liu)矢量；In為中(zhong)性(xing)線電(dian)流(liu)矢量。由式(shi)（5）可知(zhi)，三相(xiang)負載星形(xing)聯(lian)結帶中(zhong)性(xing)線時，在無電(dian)流(liu)泄漏(lou)的(de)情(qing)況下(xia)，所(suo)有相(xiang)線加(jia)中(zhong)性(xing)線的(de)電(dian)流(liu)矢量和始終為(wei)零(ling)。

2）負載三角(jiao)形(xing)聯(lian)結時的電(dian)流(liu)矢量

三相(xiang)供電(dian)負載三角(jiao)形(xing)聯(lian)結示意(yi)圖如(ru)圖3所(suo)示。圖3中(zhong)負(fu)載為(wei)三角(jiao)形(xing)聯(lian)結，分別取三根(gen)相(xiang)線與負載的(de)連(lian)接點(dian)e、f、g作(zuo)為(wei)參考對象(xiang)，根(gen)據KCL定律可得(de)

式(shi)中(zhong)：

Iu、Iv、Iw為(wei)三相(xiang)負載的(de)線電(dian)流(liu)矢量；Iuv、Ivw、Iwu為流(liu)經三相(xiang)負載Z1、Z2、Z3的(de)相(xiang)電(dian)流(liu)矢量。

結合式(shi)（6）、式(shi)（7）可知(zhi)，無論(lun)三相(xiang)負載Z1、Z2、Z3的(de)阻(zu)值(zhi)大小(xiao)如何，式(shi)（7）總是(shi)成立，表明(ming)負(fu)載三角(jiao)形(xing)聯(lian)結時，在無電(dian)流(liu)泄漏(lou)的(de)情(qing)況下(xia)，各(ge)相(xiang)線電(dian)流(liu)矢量和始終為(wei)零(ling)，與各(ge)相(xiang)負載的(de)阻(zu)值(zhi)大小(xiao)無關(guan)，也與三相(xiang)負載是(shi)否平衡(heng)無關(guan)。

3 RCD在接地系統(tong)中(zhong)的(de)應用

低壓(ya)配電(dian)網的(de)接地系統(tong)分為TT、TN、IT三種，其(qi)中(zhong)TN系(xi)統又分為TN-C、TN-S、TN-C-S三種。每(mei)種接地系統(tong)有各(ge)自的特點，因RCD的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理，其工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態與接地系統(tong)的類(lei)型(xing)和(he)接線方(fang)式(shi)有關(guan)，若應(ying)用(yong)和(he)接線方(fang)式(shi)有誤，RCD會(hui)拒(ju)動(dong)或(huo)誤動(dong)，從而引發安(an)全(quan)事故[11-12]。

3.1 RCD在(zai)TT系(xi)統中(zhong)的(de)應用

RCD在TT系(xi)統(tong)中(zhong)的(de)應用示意(yi)圖如(ru)圖4所(suo)示。TT接地系統(tong)中(zhong)，供(gong)電(dian)側(ce)電(dian)源系統有壹點(dian)直(zhi)接接地，用電(dian)側(ce)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分通過接地極接地。

安(an)裝(zhuang)RCD時，相(xiang)線與中(zhong)性(xing)線全(quan)部接入(ru)RCD，且中(zhong)性(xing)線連(lian)接在(zai)有明確(que)標識(shi)的(de)中(zhong)性(xing)極(ji)，如(ru)圖4（a）中(zhong)A所(suo)示，結(jie)合(he)式(shi)（5），此時有

式(shi)中(zhong)，I_x0005_Δ為(wei)穿(chuan)過RCD的(de)所(suo)有線路(lu)電(dian)流(liu)矢量和，也可稱作(zuo)剩(sheng)余電(dian)流(liu)。若相(xiang)線或(huo)中(zhong)性(xing)線與負載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分因絕緣故障(zhang)發(fa)生漏電(dian)，負載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分與大地之間(jian)就存(cun)在(zai)電(dian)壓，進(jin)而負載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分通過接地線PE或(huo)人(ren)體（當(dang)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分接地不良(liang)而人(ren)體(ti)觸摸(mo)到時）產生接地故障(zhang)電(dian)流(liu)，也稱泄漏(lou)電(dian)流(liu)或(huo)剩(sheng)余電(dian)流(liu)。結合(he)式(shi)（5），此時該(gai)電(dian)流(liu)為

剩(sheng)余電(dian)流(liu)的大小(xiao)視(shi)絕緣故障(zhang)的(de)程(cheng)度(du)而定，當I_x0005_Δ達(da)到或(huo)超(chao)過RCD額(e)定值(zhi)時，RCD會(hui)動(dong)作(zuo)切(qie)斷電(dian)源，保護設(she)備(bei)和(he)人(ren)身(shen)安(an)全(quan)。還(hai)有壹種情(qing)況如圖4（a）中(zhong)B所(suo)示，負(fu)載中(zhong)性(xing)線未(wei)接入(ru)RCD，接地線PE無電(dian)流(liu)通過(guo)或(huo)無人(ren)體觸碰(peng)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分而觸電(dian)，此時有

式(shi)（10）表明(ming)，僅(jin)當三相(xiang)負載對(dui)稱(cheng)平衡(heng)時，有IΔ_x0005_=-In=0，RCD不會(hui)動(dong)作(zuo)；壹(yi)旦負(fu)載不平衡(heng)，則有IΔ=-In≠0。若｜IΔ｜比(bi)較(jiao)大，則RCD立即(ji)動(dong)作(zuo)。現(xian)實中(zhong)，當(dang)采用三相(xiang)四(si)線制(zhi)供電(dian)時，眾多(duo)因素(su)會(hui)導(dao)致(zhi)負(fu)載無法(fa)對(dui)稱(cheng)平衡(heng)，進而(er)無法(fa)保(bao)證(zheng)不平衡(heng)電(dian)流(liu)的大小(xiao)，RCD會(hui)經常(chang)誤動(dong)作(zuo)而(er)斷電(dian)，影響(xiang)負載正常(chang)工(gong)作(zuo)。4（b）中(zhong)，負(fu)載無中(zhong)性(xing)線，接地線PE無電(dian)流(liu)通過(guo)或(huo)無人(ren)體觸碰(peng)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分而觸電(dian)，參考(kao)式(shi)（4）、式(shi)（7），所(suo)有相(xiang)線電(dian)流(liu)矢量和恒(heng)等(deng)於零(ling)，RCD正常(chang)工(gong)作(zuo)；若(ruo)接地線PE有電(dian)流(liu)通過(guo)或(huo)人(ren)體觸碰(peng)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分而觸電(dian)，則有

｜IΔ｜達到或(huo)超(chao)過RCD的(de)額(e)定值(zhi)時，RCD動作(zuo)切(qie)斷電(dian)源。式(shi)（11）表明(ming)，TT接地系統(tong)中(zhong)采(cai)用三相(xiang)三線制(zhi)供電(dian)時可選用(yong)不帶中(zhong)性(xing)極(ji)的(de)RCD。

3.2 RCD在(zai)TN系統中(zhong)的(de)應用

TN接地系統(tong)有TN-C、TN-S、TN-C-S三種，這(zhe)三種接地系統(tong)的本(ben)質(zhi)是(shi)壹樣(yang)的(de)，即(ji)供(gong)電(dian)側(ce)電(dian)源系統中(zhong)性(xing)點(dian)接地，用電(dian)側(ce)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分接中(zhong)性(xing)線，接地線PE與中(zhong)性(xing)線N在(zai)電(dian)氣上(shang)相(xiang)連。RCD在(zai)所(suo)有TN接地系統(tong)中(zhong)的(de)應用原理(li)是(shi)壹樣(yang)的(de)，為(wei)減少(shao)篇幅，此處(chu)以TN-C接地系統(tong)為例(li)進(jin)行(xing)分析說(shuo)明(ming)。RCD在(zai)TN系(xi)統(tong)中(zhong)的(de)應用示意(yi)圖如(ru)圖5所(suo)示。

圖5中(zhong)負(fu)載帶中(zhong)性(xing)線時，相(xiang)線與中(zhong)性(xing)線要(yao)全(quan)部接入(ru)RCD，且中(zhong)性(xing)線連(lian)接在(zai)有明確(que)標識(shi)的(de)中(zhong)性(xing)極(ji)。正常(chang)情(qing)況下(xia)，如圖5中(zhong)C所(suo)示，接地線PE無電(dian)流(liu)通過(guo)或(huo)無人(ren)體觸碰(peng)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分而觸電(dian)，穿(chuan)過RCD的(de)所(suo)有線路(lu)電(dian)流(liu)矢量和為零(ling)，參考(kao)式(shi)（5）、式(shi)（8），RCD正常(chang)工(gong)作(zuo)；異(yi)常(chang)情(qing)況下(xia)，接地線PE有電(dian)流(liu)通過(guo)或(huo)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分通過人體(ti)產生接地故障(zhang)電(dian)流(liu)，參考(kao)式(shi)（9），｜IΔ｜達到或(huo)超(chao)過RCD的(de)額(e)定值(zhi)時，RCD動作(zuo)切(qie)斷電(dian)源。但是(shi)，若錯(cuo)誤地將接地線PE與負載中(zhong)性(xing)線壹(yi)起(qi)接入(ru)RCD，如(ru)圖5中(zhong)D所(suo)示，則(ze)有

式(shi)中(zhong)，IPE為(wei)接地線PE中(zhong)的(de)電(dian)流(liu)矢量。由式(shi)（12）可知(zhi)，當(dang)接地線PE有電(dian)流(liu)通過(guo)時，RCD不會(hui)動(dong)作(zuo)；僅(jin)當人(ren)體觸碰(peng)到負載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分而產生接地故障(zhang)電(dian)流(liu)且該(gai)電(dian)流(liu)大小(xiao)達到或(huo)超(chao)過RCD的(de)額(e)定值(zhi)時，RCD才(cai)會(hui)動(dong)作(zuo)，這(zhe)將給用(yong)電(dian)負載造(zao)成極(ji)大的安(an)全(quan)隱患。圖5中(zhong)負(fu)載不帶中(zhong)性(xing)線時，正常(chang)情(qing)況下(xia)，如圖5中(zhong)E所(suo)示，參(can)考(kao)式(shi)（4）、式(shi)（7），所(suo)有相(xiang)線電(dian)流(liu)矢量和恒(heng)等(deng)於零(ling)，RCD正常(chang)工(gong)作(zuo)；異(yi)常(chang)情(qing)況下(xia)，參考(kao)式(shi)（11），I_x0005_Δ達到或(huo)超(chao)過RCD的(de)額(e)定值(zhi)時，RCD動作(zuo)切(qie)斷電(dian)源。TN接地系統(tong)中(zhong)，用(yong)電(dian)負載不帶中(zhong)性(xing)線時可選用(yong)不帶中(zhong)性(xing)極(ji)的(de)RCD。但是(shi)，如果(guo)選用(yong)了(le)帶中(zhong)性(xing)極(ji)的(de)RCD，並(bing)且將接地線PE接入(ru)了(le)RCD的中(zhong)性(xing)極(ji)，如(ru)圖5中(zhong)F所(suo)示，則(ze)有

式(shi)（13）表明(ming)，無論(lun)接地線PE中(zhong)有無電(dian)流(liu)通過(guo)，始終有I_x0005_Δ=0，RCD不會(hui)動(dong)作(zuo)；僅(jin)當人(ren)體觸碰(peng)到負載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分而產生接地故障(zhang)電(dian)流(liu)且該(gai)電(dian)流(liu)大小(xiao)達到或(huo)超(chao)過RCD額(e)定值(zhi)時，RCD才(cai)會(hui)動(dong)作(zuo)，這(zhe)種情(qing)況也會(hui)對(dui)用(yong)電(dian)負載造(zao)成極(ji)大的安(an)全(quan)隱患。

3.3 RCD在(zai)IT系(xi)統中(zhong)的(de)應用

RCD在IT系(xi)統(tong)中(zhong)的(de)應用示意(yi)圖如(ru)圖6所(suo)示。

IT接地系統(tong)中(zhong)，供(gong)電(dian)側(ce)電(dian)源系統所(suo)有帶電(dian)部分不接地或(huo)有壹點(dian)通過(guo)高阻抗(kang)接地，用電(dian)側(ce)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分接地。IT接地系統(tong)是(shi)三相(xiang)三線制(zhi)供電(dian)，假如(ru)選用(yong)不帶中(zhong)性(xing)極(ji)的(de)RCD，結(jie)合式(shi)（4）、式(shi)（7），此時有

因供(gong)電(dian)側(ce)電(dian)源系統與大地隔離，負載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分對地電(dian)壓很(hen)低，接地線PE對(dui)大地、負載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分經人(ren)體對(dui)大地很難(nan)有電(dian)流(liu)產生，由式(shi)（14）可知(zhi)，流(liu)過RCD的(de)電(dian)流(liu)矢量和恒(heng)為(wei)零(ling)，RCD不會(hui)動(dong)作(zuo)，不能(neng)起到漏電(dian)保護的作(zuo)用(yong)，故RCD在(zai)IT接地系統(tong)中(zhong)不適用(yong)。

4安(an)科(ke)瑞ASJ系(xi)列產品介紹

安(an)科(ke)瑞ASJ系(xi)列剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)繼電(dian)器和(he)多(duo)回(hui)路(lu)剩(sheng)余電(dian)流(liu)監(jian)測儀(yi)可與低壓斷路(lu)器(qi)或(huo)低(di)壓接觸器(qi)等(deng)組(zu)成組(zu)合式(shi)剩(sheng)余電(dian)流(liu)保護裝置(zhi)，主(zhu)要(yao)適用(yong)於(yu)交(jiao)流(liu)50Hz，額(e)定電(dian)壓400V及(ji)以下(xia)的TT和(he)TN系統(tong)配電(dian)線路(lu)，用(yong)來對(dui)電(dian)氣線路(lu)進(jin)行(xing)接地故障(zhang)保(bao)護，防止接地故障(zhang)電(dian)流(liu)引起的(de)設(she)備(bei)損壞和(he)電(dian)氣火(huo)災事故，也可用來(lai)對(dui)人身(shen)觸電(dian)危險(xian)提(ti)供(gong)間(jian)接接觸保(bao)護。

ASJ10/20系列剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)繼電(dian)器

ASJ60系(xi)列剩(sheng)余電(dian)流(liu)監(jian)測儀(yi)

4.1功能介紹

ASJ10/20系列剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)繼電(dian)器具有以下(xia)功能(neng)：A型或(huo)者(zhe)AC型(xing)剩(sheng)余電(dian)流(liu)測量，剩(sheng)余電(dian)流(liu)越限(xian)報警指示，額(e)定剩(sheng)余動作(zuo)電(dian)流(liu)可設(she)定，極限(xian)不驅動(dong)時間可設(she)定，兩組(zu)繼電(dian)器輸(shu)出(chu)，具有就地，遠程(cheng)“測試"、“復(fu)位"功(gong)能(neng)；

ASJ60系(xi)列剩(sheng)余電(dian)流(liu)監(jian)測儀(yi)具有以下(xia)功能(neng)：16路(lu)剩(sheng)余電(dian)流(liu)監(jian)測，1路(lu)預警(jing)繼電(dian)器輸(shu)出(chu)，16路(lu)報(bao)警繼電(dian)器輸(shu)出(chu)，2路(lu)DI輸(shu)入(ru)，自動重合閘(zha)功能(neng)，遠程(cheng)通(tong)訊功能，遠(yuan)程(cheng)分合閘(zha)功能(neng)。

4.2技(ji)術(shu)指標

ASJ10/20系(xi)列剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)繼電(dian)器技(ji)術(shu)指標

ASJ60系(xi)列剩(sheng)余電(dian)流(liu)監(jian)測儀(yi)技(ji)術(shu)指標

4.3選用(yong)說(shuo)明(ming)

剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)繼電(dian)器在(zai)應用時應註意(yi)低(di)壓(ya)系(xi)統(tong)的接線型(xing)式(shi)。

其余(yu)接線型(xing)式(shi)需(xu)要(yao)改造(zao)成以上(shang)兩(liang)種型(xing)式(shi)使用(yong)，防止(zhi)出(chu)線誤動(dong)作(zuo)或(huo)者(zhe)不動(dong)作(zuo)的(de)情(qing)況。剩(sheng)余電(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)的選擇(ze)應根(gen)據主(zhu)回(hui)路(lu)的(de)額(e)定電(dian)流(liu)為參(can)考選擇(ze)，

實際應如圖所(suo)示，互(hu)感(gan)器(qi)安(an)裝(zhuang)在主(zhu)回(hui)路(lu)或(huo)者(zhe)支路(lu)上(shang)，通過(guo)測量剩(sheng)余電(dian)流(liu)判(pan)斷是(shi)否驅動(dong)斷路(lu)器(qi)動作(zuo)。

ASJ10/20剩(sheng)余電(dian)流(liu)繼電(dian)器典型應用(yong)

ASJ60剩(sheng)余電(dian)流(liu)監(jian)測儀(yi)典型應用(yong)

4.4註意(yi)事項(xiang)

當(dang)采(cai)用(yong)剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器（RCD）作(zuo)為(wei)電(dian)擊防(fang)護附加(jia)防護措施時，應符(fu)合下(xia)列規定：

• 額(e)定剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)值(zhi)不應(ying)大於30mA；

• 額(e)定電(dian)流(liu)不超(chao)過32A的(de)下(xia)列回路(lu)應(ying)裝設(she)剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器（RCD）：

• 供壹(yi)般人(ren)員使用(yong)的(de)電(dian)源插(cha)座回路(lu)；

• 室(shi)內移(yi)動(dong)電(dian)氣設(she)備(bei)；

• 人(ren)員可觸及(ji)的(de)室(shi)外(wai)電(dian)氣設(she)備(bei)。

• 剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器（RCD）不應(ying)作(zuo)為(wei)保護措施；

• 采(cai)用(yong)剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護器（RCD）時應裝(zhuang)設(she)保(bao)護接地導(dao)體(ti)（PE）。

5結(jie)論(lun)

RCD是(shi)壹種非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)用(yong)電(dian)保護電(dian)器，廣泛應(ying)用(yong)於電(dian)網、工(gong)控(kong)箱(xiang)、電(dian)氣設(she)備(bei)控(kong)制(zhi)系統(tong)等(deng)場所(suo)，保(bao)護人身(shen)安(an)全(quan)和設(she)備(bei)安(an)全(quan)。本文(wen)基(ji)於用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)電(dian)流(liu)矢量計(ji)算，闡(chan)述了(le)RCD在交(jiao)流(liu)低壓(ya)配電(dian)系統(tong)中(zhong)的(de)應用特性(xing)，定性(xing)定量地分析了(le)供電(dian)方(fang)式(shi)（單(dan)相(xiang)、三相(xiang)三線、三相(xiang)四(si)線）、負(fu)載接線方(fang)式(shi)（三角(jiao)形(xing)聯(lian)結、星形(xing)聯(lian)結帶中(zhong)性(xing)線、星形(xing)聯(lian)結不帶中(zhong)性(xing)線）、接地系統(tong)類型(xing)（TT系(xi)統(tong)、TN系(xi)統、IT系(xi)統）對RCD工(gong)作(zuo)的(de)影響。結合(he)上(shang)述內容可知(zhi)，RCD適用(yong)於(yu)TT接地系統(tong)和TN接地系統(tong)，不適用(yong)於(yu)IT接地系統(tong)；但在(zai)TT系(xi)統和(he)TN系統中(zhong)，還(hai)需(xu)要(yao)根(gen)據供(gong)電(dian)方(fang)式(shi)和負(fu)載接線方(fang)式(shi)選擇(ze)合適的(de)RCD（帶中(zhong)性(xing)極(ji)、不帶中(zhong)性(xing)極(ji)），並(bing)進(jin)行(xing)正確(que)接線，以起(qi)到漏電(dian)保護的作(zuo)用(yong)。特別地，若圖4（a）中(zhong)B所(suo)示的(de)情(qing)景忽(hu)略(lve)人(ren)體(ti)觸碰(peng)負(fu)載的(de)外(wai)露可導(dao)電(dian)部分觸電(dian)（禁(jin)止非(fei)相(xiang)關(guan)人員靠(kao)近(jin)），根(gen)據預期(qi)的不平衡(heng)電(dian)流(liu)選擇(ze)合適額(e)定值(zhi)的(de)RCD，參(can)考(kao)式(shi)（10），可以用(yong)RCD作(zuo)三相(xiang)不平衡(heng)保護。另外，根(gen)據電(dian)流(liu)矢量的分析方(fang)法(fa)，還(hai)可以排(pai)查因RCD導(dao)致(zhi)的(de)電(dian)氣故障(zhang)，以快速(su)恢復(fu)正常(chang)用(yong)電(dian)。

隨(sui)著電(dian)網的(de)發(fa)展及(ji)用電(dian)設(she)備(bei)的(de)更(geng)新換(huan)代，只具備剩(sheng)余電(dian)流(liu)保護功能的(de)保(bao)護器已經不能(neng)滿(man)足(zu)需(xu)求(qiu)，現通常(chang)將過電(dian)流(liu)保護、剩(sheng)余電(dian)流(liu)保護、隔離等(deng)功能(neng)融(rong)為壹(yi)體，如(ru)帶剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護的塑殼斷路(lu)器(qi)（molded case circuit breaker,MCCB）、帶過(guo)電(dian)流(liu)保護的剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)斷路(lu)器(qi)（residual current operatedcircuit-breakers with integral overcurrent protection,RCBO）和不帶過(guo)電(dian)流(liu)保護的剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)斷路(lu)器(qi)（residual current operated circuit-breakers withoutintegral overcurrent protection,RCCB）等(deng)，這(zhe)些用電(dian)保護電(dian)器在(zai)剩(sheng)余電(dian)流(liu)動作(zuo)保(bao)護模(mo)塊(kuai)上(shang)與文中(zhong)的(de)RCD原理是(shi)壹致(zhi)的(de)。