剩余電流保護裝罝(RCD)是在低壓配電線路上經常使用的一種保安電器,雖然安裝使用方法簡單,但在現場使用時并不是每個使用者都能規范安裝使用及按要求進行試驗,更有一些使用者甚至不清楚其工作原理。根據筆者多年進行現場培訓及使用剩余電流保護裝罝的體會,談談剩余電流保護裝罝的工作原理及使用中的一些問題。
剩余電流動作保護,俗稱漏電保護,由剩余電流動作繼電器、低壓斷路器或交流接觸器等組成的剩余電流動作保護裝置。
1、剩余電流動作保護裝置的作用
在中性點接地的低壓電網中,防止由漏電而引起的人身觸電傷亡事故。
2、剩余電流動作保護裝置的工作原理
三相剩余電流動作保護裝置由零序電流互TA0、放大部分、執行機構Q等元件組成。當被保護線路上有漏電或人身觸電時,零序電流互感器的二次側感應出電流I,當電流I達到整定值時,起動放大電路,使執行機構中的脫扣器動作,切斷電源(圖1)。
3、剩余電流動作保護器分類
3.1、按運行方式分類
(1)不需要輔助電流的RCD。
(2)需要輔助電源的RCD,
3.2、按極數分類
(1)單極二線RCD。
(2)兩極RCD。
(3)兩極三線RCD。
(4)三極RCD。
(5)三極四線RCD。
(6)四極RCD。
上述的單極二線、兩極三線、三極四線RCD均有一根直接穿過零序電流互感器且不能斷開的中性線N。
3.3、按保護功能分類
(1)不帶過載保護的RCD。
(2)帶過載保護的RCD。
(3)帶短路保護的RCD。
(4)帶過載和短路保護的RCD。
(5)RCD的額定電流ln為:6、10、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200A。
(6)RCD的額定剩余動作電流I為:0.006、0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1、3、5、10、20A。
4、剩余電流動作保護方式
(1)剩余電流動作保護裝置宜作三級保護。
低壓電網的配電變壓器必須裝有總保護,總保護安裝在配電變壓器的配電箱(柜)內,使配電變壓器的低壓網絡全網處在保護范圍之內。二級保護安裝在低壓線路的分支線桿上(配電箱內)。三級保護安裝于客戶進線開關電源側,臨時用電設備必須安裝末級保護。
(2)總保護的額定剩余電流動作電流值宜采用可調的,調節范圍一般在50~200mA之間,最大可達300mA以上。
對泄漏電流較小的電網,非陰雨天氣的額定剩余電流動作電流值為50mA,陰雨季節為200mA;
對泄漏電流較大的電網,非陰雨天氣的額定剩余電流動作電流值為100mA,陰雨天氣為300mA。
實現完善的分級保護后,允許將動作電流加大到500mA。
(3)二級保護動作電流值一般為50~100mA。
(4)三級保護剩余電流動作開關的動作電流值一般不大于30mA。其動作時間一般不超過0.1s。
手持式電動器具額定剩余動作電流值為10mA,特別潮濕的場所為6mA。
(5)低壓電網實施分級保護時,上級保護應選用延時保護器,其分斷時間應比下圖1114動力與電氣工程一級保護器動作時間增加0.2s。(0.5;0.3;三級小于0.1)
5、剩余電流動作保護裝置的安裝
(1)剩余電流動作保護裝置應安裝在通風、干燥的地方,避免灰塵和有害氣體的侵蝕。安裝位置應與交流接觸器保持20cm上的距離,應避開鄰近導線和電氣設備的磁場干擾。
(2)在接線時應特別注意保護裝置的進線接線不要接錯,應將被保護線路用紗帶或膠布扎緊并穿過零序電流互感器中心,在零序電流互感器圓孔前后的20cm范圍內線束不應散開,外殼應妥善接地,以保安全。
(3)剩余電流動作保護裝置必須選用符合國家標準的產品,并經上級主管部門檢驗合格,方可使用。
(4)組合式保護器主回路控制開關選用帶分勵脫扣器空氣開關,也可采用交流接觸器。
(5)組合式保護器外部連接的控制回路,應使用銅導線,其面應不小于1.5mm2。剩余電流動作繼電器,宜裝在配電盤正面便于維護、操作的位置,一般距地面為800~1500mm。
(6)采用電流型剩余電流動作保護器時,配電變壓器中性線必須接地,中性線上不得有重復接地。中性線應保持與相線相同的良好絕緣。
(7)照明以及其它單相負荷,應均勻分配到三相上,力求三相對稱運行;每年應作一次測試調整,要使各相正常漏電電流大致相等。
(8)電動機及其他電器設備的絕緣電阻不應小于0.5MΩ。農村照明用戶線路絕緣電阻,晴天不應小于0.5MΩ;雨天不應小于0.08MΩ。
(9)被保護的農村低壓電網,其漏電流不應大于剩余動作電流值的50%;當達不到要求時,應檢修線路消除泄漏點。
(10)普通塑料線和橡皮線不得直接埋人土中或墻壁內,也不得掛在釘子上或綁扎在樹上。應使用穿墻套管、瓷柱等絕緣固定。
(11)剩余電流動作保護僅適用于交流50Hz,額定電壓380/220V,電源中性點直接接地,并按TT方式運行的農村低壓用電設備。對被保護范圍內兩線所引起的觸電危險,保護器不起保護作用。
6、剩余電流動作保護裝置的運行維護管理
(1)運行中的保護器發生動作后,允許強送一次,若失敗則必須查明原因,不得再次強送電。
(2)已投運的剩余電流動作保護器,嚴禁擅自退出運行。
(3)每年春季供電所應對剩余電流動作保護系統進行一次普查,重點檢查項目如下。
①變壓器和電動機接地裝置有否松動和接觸不良。
②測量低壓電網和電器設備的絕緣電阻。
③測量漏電流,消除電網中各種漏電隱患。
④檢查保護器運行紀錄。
(4)建立總保護運行記錄(內容包括安裝、試驗、動作情況),每季度總結分析一次,并逐級上報。
(5)用戶發現保護器有異常情況應拉開進線開關,找電工修理或更換。若用戶有意使保護器拒動或誤動,應給予批評,不改者可暫時停止該戶用電,以保全村正常供電。
7、剩余電流動作保護裝置的檢測
保護裝置安裝后應進行檢測,檢測項目如下。
①帶負荷分、合開關3次,不得有誤動。
②用試驗按鈕試跳3次,應正確動作。
③各相分別用1kΩ左右試驗電阻或40~60W燈泡接地試驗3次,應正確動作。
(2)運行中的檢測。
①投運后,每月至少進行一次動作試驗,若發生拒動或誤動應立即進行檢修。
②每年結合安全大檢查,對用于總保護的剩余電流動作保護器應校驗動作電流值。
③每當雷擊或其他原因使保護器動作后,應作一次試驗。農業用電高峰及雷電季節,應增加試驗次數。停運的保護器在使用前應試驗一次。
(3)檢測注意事項。在進行保護器動作試驗時,嚴禁用相線直接觸碰接地裝置。
8、結論
剩余電流保護裝罝(RCD)是在低壓配電線路上經常使用的一種保安電器,但是或多或少存在一定的問題,給安全生產帶來嚴重隱患,所以對于它的學習和規范十分必要。