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剩余电流动作保护器（RCD）的动作是什么原理？选用有什么要点？

2019-10-15 16:15| 发布者: 维修迷| 查看: 35| 评论: 0

摘要: 剩余电流动作保护器(RCD)，也常常称之为漏电保护器；多用于TT系统或局部TT系统中，当故障发生时，由于故障电流过小，无法使过流保护器件动作，因而使用RCD作为故障时的附加保护。树上鸟教育电气设计师在线教学网络课 ...

剩余电流动作保护器(RCD)，也常常称之为漏电保护器；多用于TT系统或局部TT系统中，当故障发生时，由于故障电流过小，无法使过流保护器件动作，因而使用RCD作为故障时的附加保护。树上鸟教育电气设计师在线教学网络课程！

在低压电网中安装剩余电流动作保护器（简称为RCD）是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。国际电工委员会通过制订相应的电气安装规程和用电规程在低压电网中大力推广使用剩余电流动作保护器。

一、RCD动作原理

剩余电流动作保护器简称剩余电流保护器（RCD），其功能是检测供电回路的剩余电流，将其与基准值相比较，当剩余电流超过该基准值时，分断被保护电路。

具体原理如下图所示：其铁芯包绕了一电气回路的全部载流导体，在磁芯内产生的磁通在一瞬间都与这些导体电流的算术和有关;在一方向流过的电流假设为正(I1)，则在相反方向流过的电流就为负(I2)。

在无故障的正常回路中I1 + I2=0，在磁芯内没有磁通，线圈内的电动势为零。接地故障电流Id穿过磁芯流向故障点，但却经大地或经TN系统的保护线返回电源。穿过磁芯的诸导体的电流因此不再平衡，电流差在磁芯内产生了磁通。此电流被称作“剩余”电流，这一原理也被认作，“剩余电流”原理。

在磁芯内产生的变磁通在绕组内感应出一电动势，这样就有电流I3流过使脱扣器动作的线圈。如果剩余电流大于能使脱扣器动作的电流值，不论是直接动作的还是经电子，继电器动作的，断路器就要跳闸。

二、RCD分类

1. 按照检测信号和工作原理分类

可分为电流动作型、交流脉冲型、电压动作型。目前广泛使用的是反映零序电流的电流型剩余电流动作保护装置。

2. 按照中间环节所采用的元件分类

可分为电磁式、电子式两种。我国生产的剩余电流动作保护装置绝大部分为电子式的，约占90%左右。电磁式剩余电流动作保护装置因制造成本高、价格贵，使用量较少。

3. 按照功能分类

（1）剩余电流开关。剩余电流动作断路器，用于接通、承载和分断正常工作条件下的电流以及在规定条件下当剩余电流达到一个规定值时，使触头断开的机械开关电器。

它不仅与其他断路器一样可将主电路接通或断开，而且具有对剩余电流检测和判断的功能。当主回路中发生剩余电流或绝缘破坏时，剩余电流保护开关可根据判断结果将主电路接通或断开。

（2）剩余电流继电器。组合式剩余电流动作保护装置，在规定的条件下，当剩余电流达到一个规定值时，发出动作指令的电器。

其是具有对漏电电流检测和判断的功能，而不具有直接切断和接通主回路功能的漏电保护装置。它可与大电流的自动开关配合，作为低压电网的总保护或主干路的剩余电流、接地或绝缘监视保护。

（3）剩余电流保护插座。是指具有对剩余电流检测和判断并能切断回路的电源插座。灵敏度较高，常用于手持式电动工具和移动式电气设备的保护及家庭、学校等民用场所。

4. 按照剩余动作电流分类

（1）高灵敏度型。额定剩余动作电流为30mA及以下的属于高灵敏度，主要用于防止各种人身触电事故。

（2）中灵敏度型。30~1000mA属于中灵敏度，用于防止触电事故和漏电火灾。

（3）低灵敏度型。1000mA以上属于低灵敏度，用于防止剩余电流火灾和监视一相接地事故。

5. 按动作时间分类

（1）快速型。快速型剩余电流保护装置没有人为的延时，适用于单级保护或分级保护的末级保护。用于直接接触保护时，其剩余电流小于30mA。选用快速型剩余电流保护器，其动作时间与动作电流的乘积不应超过30mA·s。

（2）延时型。延时剩余电流保护装置加有人为的延时部件，适用于分级保护的首级保护，因此它只适用于间接接触保护，其剩余动作电流大于30mA。延时时间得优选值为：0.2s、0.4s、0.8s、1s、1.5、2s。

（3）反时限型。反时限型剩余电流保护装置是为了更好地配合电流-时间曲线而设计的产品，其特点是剩余电流越大，分断时间越短；剩余电流越小，分断时间越长。其适用于直接接触保护。

三、剩余电流保护器的选用要点

1. 对直接接触电击的防护。只作为基本保护措施的附加保护, 不能作为惟一的直接接触保护。此时应选用灵敏度高、动作快速的剩余电流保护器，其动作电流不超过30mA。

2. 对间接接触电击的防护。应正确地与电网的系统接地形式相配合。当PEN 线穿过RCD的电流互感器时, 往返的故障电流磁场互相抵消, RCD不能动作, 因此RCD 对TN-C 系统无效, 需改成TN-S系统、TN-C-S系统或局部TT系统才可采用。对于TT系统, 应优先考虑装设剩余电流动作保护器作为防电击的保护措施。

3. 对电气火灾的防护，保护器的额定动作电流要远大于触电电击保护的动作电流。引发电气火灾的最低功率为60~ 100W, 要求RCD的额定动作电流不大于300mA时才能可靠预防火灾。