【摘要】剩余電流動(dòng)作繼電器，作為主保護(hù)或者后備保護(hù)應(yīng)用在低壓配電系統(tǒng)中，主要對(duì)于消除對(duì)人體的傷害或火災(zāi)的隱患起著重要的作用，正確使用剩余電流動(dòng)作繼電器和對(duì)其原理的了解，對(duì)保障電氣系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行具有重大意義。對(duì)于TT系統(tǒng)，采用剩余電流動(dòng)作繼電器對(duì)接地故障進(jìn)行保護(hù)；而在TN系統(tǒng)中，速斷和漏電保護(hù)已滿足對(duì)接地故障保護(hù)的靈
敏度要求。
【關(guān)鍵詞】剩余電流；接地故障；觸、漏電保護(hù)；用電安全
0引言
隨著我國低壓電氣系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的不斷發(fā)展，人們對(duì)提高供電能力及安全也提出了更高的要求，尤其在一些由專門獨(dú)立變壓器提供的供電系統(tǒng)中,存在監(jiān)管薄弱、維護(hù)人員安全得不到保障。常常出現(xiàn)線路設(shè)備觸、漏電事故和接地短路而引起火災(zāi)等安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。因此創(chuàng)新智能漏電保護(hù)裝置已迫在眉睫。而剩余電流動(dòng)作繼電器用來防止以上事故是一種較好的保護(hù)裝置，其主要作用是保護(hù)人身免受電擊傷亡、防止電氣設(shè)備或線路漏電大而引起的火災(zāi)。
1工作原理
剩余電流動(dòng)作繼電器的基本原理如圖1示，當(dāng)電路處于正常運(yùn)行時(shí)，利用電路學(xué)的電流定理,網(wǎng)絡(luò)一端流進(jìn)和流出的電流大小等，方向相反即和為零。所以原理圖中，在漏電保護(hù)器右側(cè)的電流總和應(yīng)為零，即IL1+IL2+IL3+IN=0；此時(shí)，觸、漏電保護(hù)器處于靜止工作狀態(tài)，在本圖中，零序電流互感器作為此裝置檢測(cè)元件。各相電流的矢量和等于零(對(duì)零序電流保護(hù)假定不考慮不平衡電流)，因此，零序電流互感器的二次側(cè)繞組無信號(hào)輸出，操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)無動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不等于零，零序電流互感器由于故障電流使的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序電流互感器的二次側(cè)感應(yīng)電壓使操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)做相應(yīng)的動(dòng)作，如帶動(dòng)萬能式斷路器或塑殼斷路器脫扣，達(dá)到接地故障保護(hù)的目的；當(dāng)有人觸電時(shí)，人作為導(dǎo)體，就會(huì)有部分電流IK流經(jīng)過人體導(dǎo)入地下，從而使觸、漏電保護(hù)器右側(cè)的電流總和不為零，即IL1+IL2+IL3+IN≠0，當(dāng)漏電電流達(dá)到動(dòng)作電流時(shí)，觸、漏電保護(hù)器的操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)就會(huì)動(dòng)作，這樣使流過人體的電流很小，控制在30mA以內(nèi)，保護(hù)了觸電者的人身
安全，并且可以達(dá)到不斷電的效果。假如現(xiàn)在又有人在同相觸電的話，也能保護(hù)觸電者的安全，因?yàn)橥ㄟ^操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電抗R控制流過觸電者的電流在30mA以內(nèi)；如果是在異相發(fā)生二次觸電，那么通過操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的處理環(huán)節(jié)帶動(dòng)萬能式斷路器或塑殼斷路器脫扣，達(dá)
到保護(hù)觸電者的人身安全；同時(shí)，觸、漏電保護(hù)裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路的漏電電流值，只要漏電電流大于危險(xiǎn)值時(shí)，保護(hù)裝置立即發(fā)出聲音報(bào)警，并且及時(shí)自動(dòng)通過GSM通信網(wǎng)電話和短信通知提醒電工管理人員對(duì)有關(guān)線路和設(shè)備漏電情況進(jìn)行排查，達(dá)到防患于未然。
2 特點(diǎn)及作用
第一，24小時(shí)不間斷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路的老化情況。
第二，用高科技手段提高安全管理水平。
第三，通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)督。
第四，漏電保護(hù)的同時(shí)不跳閘。
第五，提前預(yù)測(cè)、預(yù)警和預(yù)排，預(yù)防安全隱患。
第六，為避免低壓電氣系統(tǒng)的觸電和電氣火災(zāi)安
全事故的發(fā)生提供了保障。
3 注意事項(xiàng)
第一，剩余電流動(dòng)作繼電器外部所有接線正確，否則可能導(dǎo)致誤動(dòng)作和拒動(dòng)作。
第二，國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC4.79確定，50Hz交流電流通過人體時(shí)，如果不超過30mA時(shí)，人體不會(huì)因發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)而死亡。因此，而剩余電流動(dòng)作繼電器對(duì)于漏電電流的設(shè)置達(dá)到人性化。
第三，剩余電流式動(dòng)作繼電器不對(duì)相與相、相與零線之間的觸電提供保護(hù)；被保護(hù)線路不得與未保護(hù)線路混用，中性保護(hù)線不得重復(fù)接地。
4 社會(huì)效益
剩余電流動(dòng)作繼電器，是針對(duì)由獨(dú)立變壓器供電的低壓配電系統(tǒng)線路和設(shè)備絕緣的實(shí)時(shí)監(jiān)控，起到提前對(duì)漏電事故的預(yù)警和漏電保護(hù)作用，在一定條件下提供觸電后備保護(hù)，減少漏電開關(guān)因漏點(diǎn)突變引起的頻繁跳閘帶來的經(jīng)濟(jì)損失和造成的停電影響。
其特點(diǎn)是對(duì)系統(tǒng)線路和設(shè)備的絕緣和漏電情況提供持續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，用高科技手段提高安全管理水平，遠(yuǎn)程監(jiān)控，漏電保護(hù)的同時(shí)不跳閘，提前預(yù)測(cè),預(yù)警和預(yù)排查，有效減少安全事故的發(fā)生。
產(chǎn)品有很強(qiáng)的針對(duì)性，提供一種全新的漏電保護(hù)方式方法，對(duì)保護(hù)國家財(cái)產(chǎn)，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全和建設(shè)和諧社會(huì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
目前，我國在建和已建的建筑物，違規(guī)使用不符標(biāo)準(zhǔn)的電氣線路及設(shè)備還時(shí)有發(fā)生，加上不文明和違章的電氣安裝施工，觸電事故及電氣火災(zāi)險(xiǎn)還時(shí)有發(fā)生。同時(shí)在我國許多舊的大中型公共建筑包括古建筑中由于電纜老化和施工的不規(guī)范造成線路和裝置的絕緣性能下
降，再加上原設(shè)計(jì)的載荷能力有限，而用電量逐年增加。剩余電流動(dòng)作繼電器是有效的保護(hù)裝置。
河鋼宣鋼的在電源系統(tǒng)的單臺(tái)變壓器且不重復(fù)接地的系統(tǒng)安裝了此裝置，安裝后，可采集到系統(tǒng)的漏電電流，為職工的安全作業(yè)及定期檢修提供了基本依據(jù)。
5安科瑞ASJ系列產(chǎn)品介紹
安科瑞ASJ系列剩余電流動(dòng)作繼電器和多回路剩余電流監(jiān)測(cè)儀可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護(hù)裝置，主要適用于交流50Hz，額定電壓400V及以下的TT和TN系統(tǒng)配電線路，用來對(duì)電氣線路進(jìn)行接地故障保護(hù)，防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故，也可用來對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)。
ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器
ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀
5.1功能介紹
ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器具有以下功能：A型或者AC型剩余電流測(cè)量，剩余電流越限報(bào)警指示，額定剩余動(dòng)作電流可設(shè)定，極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間可設(shè)定，兩組繼電器輸出，具有就地，遠(yuǎn)程“測(cè)試”、“復(fù)位”功能；
ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀具有以下功能：16路剩余電流監(jiān)測(cè)，1路預(yù)警繼電器輸出，16路報(bào)警繼電器輸出，2路DI輸入，自動(dòng)重合閘功能，遠(yuǎn)程通訊功能，遠(yuǎn)程分合閘功能。
5.2技術(shù)指標(biāo)
ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器技術(shù)指標(biāo)
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項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
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AC型 |
A型 |
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輔助電源 |
電壓 |
AC110/220V（±10%） |
AC/DC85~270V |
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功耗 |
<5W |
<5W |
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輸入 |
額定剩余動(dòng)作 電流I△n |
0.03、0.1、0.3、0.5(A) |
0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1、3、5、10、30(A) |
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極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間△t |
0.1、0.5(s) |
0、0.06、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1、4、10(s) |
|||
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額定剩余不動(dòng)作 電流I△no |
50%I△n |
50%I△n |
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動(dòng)作特性 |
AC正弦交流電流 |
AC正弦交流電流、 脈動(dòng)直流電流 |
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頻率 |
50Hz±5Hz |
50Hz±5Hz |
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動(dòng)作誤差 |
-20%~-10%I△n |
-20%~-10%I△n |
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輸出 |
輸出方式 |
一組常開、一組轉(zhuǎn)換 |
一組常閉或常開、一組轉(zhuǎn)換 |
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觸點(diǎn)容量 |
5A250VAC 5A30VDC |
AL1:8A250VAC;5A30VDC AL2:6A250VAC;5A30VDC |
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復(fù)位方式 |
就地、遠(yuǎn)程 |
就地、遠(yuǎn)程、自動(dòng) |
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環(huán)境 |
工作溫度 |
運(yùn)行溫度：-20℃~+55℃，存儲(chǔ)溫度：-30℃~+70℃ |
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工作濕度 |
≤95%RH，不結(jié)露，無腐蝕性氣體場(chǎng)所 |
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海拔高度 |
≤2000m |
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污染等級(jí) |
3級(jí) |
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安裝類別 |
Ⅲ類 |
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ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀技術(shù)指標(biāo)
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項(xiàng)目 |
指標(biāo) |
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電源 |
電壓范圍 |
AC/DC85V~265V |
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*大功耗 |
≤10VA |
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輸入 |
*大測(cè)量支路數(shù) |
16路 |
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剩余電流測(cè)量范圍 |
1mA~30A |
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額定剩余動(dòng)作電流I△n |
1mA~30A連續(xù)可調(diào) |
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動(dòng)作特性 |
AC正弦交流電流及脈動(dòng)直流電流 |
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頻率 |
50Hz±5Hz |
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動(dòng)作延時(shí) |
0~10s可設(shè) |
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開關(guān)量 |
2路無源干接點(diǎn)輸入 |
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輸出 |
輸出方式 |
1路水浸報(bào)警繼電器（常開） 16路剩余電流報(bào)警繼電器（常開） |
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觸點(diǎn)容量 |
AC250V/3ADC30V/3A |
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重合閘 |
次數(shù) |
0~99連續(xù)可設(shè) |
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間隔時(shí)間 |
0~999秒連續(xù)可設(shè) |
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通訊 |
方式1 |
RS485通訊，Modbus-RTU協(xié)議 |
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方式2（可選） |
4G無線通訊 |
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環(huán)境要求 |
溫度 |
工作溫度：-10℃~55℃，存儲(chǔ)溫度：-30℃~70℃ |
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濕度 |
≤95%，不結(jié)露 |
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海拔 |
≤2500m |
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平均無故障工作時(shí)間 |
≥50000小時(shí) |
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5.3選用說明
剩余電流動(dòng)作繼電器在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意低壓系統(tǒng)的接線型式。
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系統(tǒng)形式 |
系統(tǒng)接線 |
說明 |
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TT系統(tǒng) |
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采用ASJ。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障電流很小，且較難估計(jì)，達(dá)不到開關(guān)的動(dòng)作電流，外殼上將出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓。 |
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TN-S系統(tǒng) |
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可采用ASJ。更快速靈敏切斷故障，以提高安全可靠性，此時(shí)PE線不得穿過互感器，N線穿互感器，且不得重復(fù)接地。 |
其余接線型式需要改造成以上兩種型式使用，防止出線誤動(dòng)作或者不動(dòng)作的情況。剩余電流互感器的選擇應(yīng)根據(jù)主回路的額定電流為參考選擇，
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型號(hào) |
孔徑 |
主回路額定電流 |
變比 |
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AKH-0.66L45 |
45mm |
80A |
1A:1mA |
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AKH-0.66L80 |
80mm |
250A |
1A:1mA |
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AKH-0.66L100 |
100mm |
400A |
1A:1mA |
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AKH-0.66L150 |
150mm |
630A |
1A:1mA |
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AKH-0.66L200 |
200mm |
1000A |
1A:1mA |
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AKH-0.66L-260*100II |
265*104mm |
1000A |
1A:1mA |
實(shí)際應(yīng)如圖所示，互感器安裝在主回路或者支路上，通過測(cè)量剩余電流判斷是否驅(qū)動(dòng)斷路器動(dòng)作。
ASJ10/20剩余電流繼電器典型應(yīng)用
ASJ60剩余電流監(jiān)測(cè)儀典型應(yīng)用
5.4注意事項(xiàng)
當(dāng)采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）作為電擊防護(hù)附加防護(hù)措施時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：
6 結(jié)語
隨著工業(yè)及民用低壓電氣系統(tǒng)的安全問題越來越受到關(guān)注及重視，負(fù)荷也越來越重要，顯然杜絕或減少因電氣絕緣等問題發(fā)生各類電氣觸電事故，剩余電流動(dòng)作繼電器將發(fā)揮積極作用。
參考文獻(xiàn)：
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[11]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.06版
作者簡介：龔永波，安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電，Email: 28801392115@qq.com QQ:2881392115
