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漏电保护器的应用分析

2008/7/30    来源:工控商务网        
关键字:漏电保护器  应用分析  RCD  
RCD能十分灵敏地切断保护回路的接地故障,还可用作防直接接触电击的后备保护,但实际上也存在一些不足之处,本文列举了RCD作用的局限性,介绍了RCD的选用和安装。
0 引 言
 
    八十年代以前,我国仍沿用前苏联模式一以零序保护作为接地故障保护。这种方式所检测的电流为零序电流,其可以用于包括TN-C系统在内的所有系统,但保护整定值必须大于N 线和PEN线中流过的三相不平衡电流、谐波电流以及正常泄漏电流之和,其值约数十至数百安。这么大的整定值只能保护线路绝缘,而不能有效地防人身电击或接地电弧引起的电气火灾。八十年代后,采用了漏电保护器(以下简称RCD),它所检测的是剩余电流,即被保护回路内相线和中性线电流瞬时值的代数和(其中包括中性线中的三相不平衡电流和谐波电流),此电流即为正常的泄漏电流和故障时的接地故障电流。为此,RCD的整定值,即其额定动作电流In,只需躲开正常泄漏电流值即可,此值以毫安计,所以RCD能十分灵敏地切断保护回路的接地故障,还可用作防直接接触电击的后备保护。这在我国多年对RCD的实际使用中已得到了证明。然而,在对RCD的进一步使用中,应注意到它所存在的不足之处。

1 RCD作用的局限性

    1.1 RCD不能防止从别处传导来的故障电压引起的电击事故
    RCD对接地故障电流有很高的灵敏度,能在数十毫秒的时间内切断以毫安计的故障电流,即使接触电压高达220V,高灵敏度的RCD也能快速切断使人免遭电击的危险,这是众所周知的。但RCD只能对其保护范围内的接地故障起作用,而不能防止从别处传导来的故障电压引起的电击事故,见图1。


图1 RCD拒动示例

    图1中乙户安装了RCD,而相邻的甲户却是安装了熔断器(RD)来作为保护,在使用的过程中,若甲户随意将熔丝截面加大,并且使用电器不经心而导致电气设备绝缘损坏,由于故障电流不能使熔丝及时熔断而切断故障,此时故障电压通过PE线传导至乙户的用电设备上,由于RCD不动作,致使乙户存在了引起电击事故的不安全隐患。这种例子在当前的城市用电设计规范的前提下是不存在的。然而,在我国的乡镇,尤其是农村,笔者在调查中看到,因经济条件相差较大,加之用电设计不规范,此种现象则普遍存在,应当引起我们的高度重视。

    1.2 有些场所和设备是不宜装设RCD
    在某些供给数据处理设备的线路,其电源线路上常装的抗干扰的大容量滤电容器,见图2 所示。


图2 某数据处理设备装设RCD电路

    图2中电容器的一端是通过设备外壳和PE线接地的,其对地电容电流为:
    
    上两式中:U0——相线对地标称电压(220V);
    f——电源频率(50Hz);
    C——设备中滤波电容器电容量总和(F);
    Xc——容抗(Ω);
    按上两式计算,当C大于0.22µF时,正常工作的电容电流将超过15同mA, 额定动作电流In为30mA的RCD可能误动,因其额定不动作电流Ino=(1/2)In=15mA。实际上电容器的初始充电电流远大于此,即若安装RCD为使它不误动,滤波电容的容量必须远小于0.22µF,这显然是不现实的,因此数据处理设备的防电击不能采用RCD。国际电工委员会在IEC364-4-707中为数据处理设备的电气安全制订了专门的标准。

责任编辑:殷爽
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