【摘(zhāi)要(yào)】剩(shèng)餘電流動作(zuò)保(bǎo)護器(qì)在不同的接地係統(tǒng)中有其(qí)適用性和(hé)嚴格(gé)的接綫方(fāng)式，錯誤地(dì)選(xuǎn)用剩餘(yú)電(diàn)流動作保護器(qì)或(huò)不規範地(dì)接(jiē)綫，會(huì)使剩餘電(diàn)流動(dòng)作(zuò)保護(hù)器誤(wù)動或(huò)拒動(dòng)，甚至(zhì)引起(qǐ)人(rén)身(shēn)觸電和電(diàn)氣火災事故。從剩餘電流(liú)動作保護(hù)器工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)出(chū)發，著(zhuó)重於(yú)用(yòng)電設備的電(diàn)流矢(shǐ)量分析與計算(suàn)，闡述剩(shèng)餘電流(liú)動(dòng)作保護器(qì)在低壓(yā)配電(diàn)接(jiē)地(dì)係統中(zhōng)的(dí)應(yīng)用特(tè)性，定量地分析(xī)接地(dì)係統類型對(duì)剩(shèng)餘電流動作保(bǎo)護器工作的影響。電(diàn)流矢量(liáng)的分析方法為(wéi)剩(shèng)餘電(diàn)流(liú)動(dòng)作(zuò)保(bǎo)護器的(dí)應用(yòng)提(tí)供(gōng)理論依據。

【關鍵(jiàn)詞】剩餘電(diàn)流動作(zuò)保(bǎo)護(hù)器；剩(shèng)餘(yú)電流互感器(qì)；電(diàn)流(liú)矢量；接地(dì)係(xì)統(tǒng)

0引言

GB/T 6829—2017定(dìng)義剩餘(yú)電(diàn)流為流過(guò)剩(shèng)餘(yú)電流(liú)保護(hù)電器(qì)主(zhǔ)回路的(dí)電(diàn)流(liú)瞬時(shí)值的矢(shǐ)量(liáng)和(hé)（用(yòng)有效值(zhí)表示）[1]。剩(shèng)餘電流動(dòng)作保護器（residual currentoperated protective devices,RCD）在(zài)低壓供(gōng)電係(xì)統(tǒng)中對(duì)人身觸電和(hé)漏(lòu)電火災(zāi)等(děng)事故起(qǐ)到(dào)了有(yǒu)效的防(fáng)護作用，在(zài)各類(lèi)不(bù)同接地製式(shì)的低壓電(diàn)網(wǎng)係(xì)統(tǒng)中(zhōng)得到(dào)廣泛(fàn)應(yīng)用。

近年來，隨著經(jīng)濟的迅猛(měng)發(fā)展，各種(zhǒng)電氣(qì)設備在(zài)生產(chǎn)和生活(huó)各個(gè)領域(yù)中(zhōng)的應(yīng)用(yòng)越(yuè)來(lái)越(yuè)廣(guǎng)泛，人(rén)們與電接(jiē)觸的(dí)機會(huì)越(yuè)來越多(duō)，觸電的(dí)可(kě)能性(xìng)越來越(yuè)大，用(yòng)電設備(bèi)導致人員觸(chù)電(diàn)傷亡(wáng)的事件(jiàn)時有發生(shēng)。為(wéi)了(liǎo)人身(shēn)和設備(bèi)安(ān)全，對(duì)RCD的使用(yòng)要求越(yuè)來(lái)越(yuè)嚴格。GB/T 16895.1—2008規定(dìng)了(liǎo)各類(lèi)接地製式(shì)的低壓(yā)電網(wǎng)係(xì)統[2]，各(gè)類(lèi)接地(dì)係(xì)統的特點(diǎn)和RCD的工作(zuò)原理(lǐ)限(xiàn)製了(liǎo)RCD在(zài)一(yī)些接(jiē)地(dì)係統中(zhōng)的(dí)應(yīng)用，且(qiě)要求其接綫方式(shì)有(yǒu)嚴(yán)格(gé)的規範(fàn)性。

1 RCD的基(jī)本(běn)工(gōng)作(zuò)原理

RCD一般(bān)由(yóu)剩(shèng)餘電流檢測模塊(kuài)和斷路(lù)器組成(chéng)，斷(duàn)路(lù)器起接(jiē)通，承載(zǎi)和分(fēn)斷(duàn)電路的作用，剩(shèng)餘(yú)電流(liú)檢測(cè)模塊一(yī)般由剩(shèng)餘電流互感器(qì)，信號(hào)放(fàng)大(dà)器(qì)，信號判(pàn)別元(yuán)件(jiàn)，脫扣執(zhí)行(háng)元件組(zǔ)成(chéng)。負(fù)載(zǎi)綫(xiàn)路接入(rù)RCD後即穿(chuān)過(guò)了剩(shèng)餘電(diàn)流(liú)互(hù)感器(qì)，形成一(yī)次繞(rào)組(zǔ)；剩餘(yú)電流互(hù)感器(qì)自(zì)帶的綫(xiàn)圈(quān)形(xíng)成(chéng)二(èr)次繞(rào)組(zǔ)。正常工(gōng)作時，綫路(lù)中(zhōng)剩餘電(diàn)流(liú)為(wéi)零，即穿過剩(shèng)餘電流互感(gǎn)器的所(suǒ)有綫(xiàn)路電流矢(shǐ)量和(hé)為(wéi)零(líng)[3-7]，有(yǒu)

式中，Iu，Iv，Iw，In，為各(gè)相(xiāng)電流矢量。因此，在(zài)剩餘電流互(hù)感(gǎn)器鐵(tiě)心(xīn)中產生的磁(cí)通(tōng)矢(shǐ)量和同(tóng)樣(yàng)為零，故不會(huì)在(zài)二次繞(rào)組(zǔ)中感應出電流，信號判別(bié)元(yuán)件判(pàn)斷綫(xiàn)路(lù)中(zhōng)沒(méi)有剩餘(yú)電(diàn)流，RCD不(bù)會(huì)動(dòng)作(zuò)；當發生故障(zhàng)使(shǐ)綫路(lù)中產生(shēng)正弦或脈(mài)動(dòng)直(zhí)流(liú)剩餘電(diàn)流時，即(jí)I_x0005_Δ≠0，在剩餘電流互感器(qì)鐵(tiě)心中(zhōng)產生(shēng)的磁(cí)通(tōng)矢(shǐ)量和不(bù)為(wéi)零，此時(shí)會(huì)在二次繞(rào)組感應出(chū)電(diàn)流(liú)。當剩(shèng)餘電(diàn)流在(zài)檢測(cè)範(fàn)圍(wéi)內時(shí)，磁心工作(zuò)在綫性(xìng)區(qū)，二(èr)次側(cè)感應(yīng)電流與(yǔ)剩(shèng)餘電流大小成正(zhèng)比(bǐ)，該電(diàn)流信(xìn)號經過(guò)信號(hào)放(fàng)大(dà)器後(hòu)，在(zài)判別元(yuán)件中與設定的剩(shèng)餘(yú)電(diàn)流動作標準(zhǔn)值對(duì)比(bǐ)，當(dāng)檢(jiǎn)測(cè)到的(dí)剩(shèng)餘電流值超過(guò)設定值時(shí)，判別元件向執(zhí)行元件發出信號，執行(háng)元件(jiàn)驅(qū)動斷路器(qì)動作(zuò)，切斷電源，從(cóng)而起到(dào)漏(lòu)電(diàn)保(bǎo)護(hù)的(dí)作用。

由(yóu)此(cǐ)可見(jiàn)，剩(shèng)餘電(diàn)流互感器是(shì)整(zhěng)個RCD的核(hé)心部(bù)件(jiàn)，RCD能否起到(dào)漏電保(bǎo)護(hù)作(zuò)用，取決於剩(shèng)餘電流互感(gǎn)器是否正(zhèng)常工作(zuò)[8-9]。當綫路中電(diàn)流為(wéi)正弦(xián)型(xíng)或(huò)脈動(dòng)直流型，剩餘(yú)電(diàn)流互感器(qì)磁(cí)心(xīn)未飽和(hé)且(qiě)工作在(zài)綫性區時(shí)，RCD動(dòng)作與否(fǒu)取(qǔ)決於(yú)穿過剩餘電(diàn)流互感器的所(suǒ)有(yǒu)綫路(lù)電(diàn)流矢(shǐ)量和(hé)的(dí)大小(xiǎo)。

2用電負載的(dí)電(diàn)流(liú)矢量分析與(yǔ)計(jì)算

在RCD性(xìng)能良好且不(bù)考(kǎo)慮電(diàn)源類型(xíng)及頻率(shuài)的(dí)情況下，RCD能否正常(cháng)工作，取(qǔ)決於(yú)流經其進(jìn)，出綫(xiàn)端(duān)的(dí)電(diàn)流矢量和(hé)，故用(yòng)電負載(zǎi)的(dí)電流矢量(liáng)分析(xī)對於(yú)RCD的(dí)應(yīng)用(yòng)至關重(zhòng)要(yào)[10]。低壓(yā)供(gōng)電網(wǎng)可提(tí)供(gōng)單相和三(sān)相兩種供電方(fāng)式，其中三(sān)相供電(diàn)時根(gēn)據負載(zǎi)的(dí)分布和(hé)接(jiē)綫(xiàn)方式可分為星形(xíng)聯結和三角形(xíng)聯結(jié)。

2.1單(dān)相(xiāng)供(gōng)電(diàn)時(shí)負載的電(diàn)流矢(shǐ)量(liáng)

圖(tú)1為(wéi)單相(xiāng)供電(diàn)負載(zǎi)接綫示意圖(tú)，無論Z為(wéi)純(chún)阻性負(fù)載(zǎi)還是(shì)復(fù)阻抗(kàng)負(fù)載(zǎi)，流(liú)經(jīng)負(fù)載(zǎi)Z的電(diàn)流矢(shǐ)量如圖(tú)1所示(shì)，根據KCL定(dìng)律可得

式(shì)中，Il，In分(fēn)別為負載(zǎi)的(dí)相綫與中(zhōng)性綫(xiàn)電流矢(shǐ)量(liáng)。式（2）表(biǎo)明，無論(lùn)負載Z的大小(xiǎo)如何，在(zài)無電(diàn)流(liú)泄漏(lòu)的(dí)情況(kuàng)下，流(liú)經負(fù)載(zǎi)的電(diàn)流矢量和(hé)始(shǐ)終為零(líng)。

2.2三(sān)相供(gōng)電時負(fù)載(zǎi)的(dí)電(diàn)流矢(shǐ)量

1）負載星形(xíng)聯結(jié)時的(dí)電(diàn)流矢(shǐ)量

三相供(gōng)電(diàn)負(fù)載(zǎi)星形聯結示(shì)意圖(tú)如(rú)圖2所(suǒ)示。負(fù)載(zǎi)星形聯(lián)結時(shí)，如果三(sān)相負(fù)載(zǎi)對(duì)稱平(píng)衡，可(kě)不(bù)需(xū)要(yào)中性綫(xiàn)，如(rú)圖(tú)2（a）所示。但是在圖2（a）的(dí)情(qíng)形下，存在(zài)負(fù)載異常(cháng)導(dǎo)致(zhì)三相(xiāng)負載(zǎi)不平衡的(dí)情況，此時會產生(shēng)中(zhōng)性點(diǎn)漂移(yí)。圖2（a）中(zhōng)，設Z2 1=λZ，Z3 1=μZ，分(fēn)別(bié)取a，b，c節(jié)點(diǎn)為參考(kǎo)對象，根據(jù)KCL定律和歐(ōu)姆定(dìng)律可得

式(shì)中(zhōng)：Iu，Iv，Iw為三(sān)相(xiāng)負載(zǎi)各相綫(xiàn)電流矢(shǐ)量(liáng)；λ為(wéi)阻(zǔ)值Z2與(yǔ)Z1之比；μ為阻值Z3與Z1之比(bǐ)。解析(xī)式（3）得(dé)

特別地，當(dāng)λ=μ=1時，三相(xiāng)負載對稱平衡；當(dāng)λ≠μ時(shí)，三相負載(zǎi)不平(píng)衡，中(zhōng)性點(diǎn)發生(shēng)漂移。結合式(shì)（3），式(shì)（4）可(kě)知，無論三(sān)相負載(zǎi)平衡(héng)與否(fǒu)，式(shì)（4）總是成立，表明三(sān)相負載星形(xíng)聯(lián)結不帶中性綫(xiàn)時(shí)，在無(wú)電(diàn)流泄漏的情況(kuàng)下，各(gè)相的(dí)綫電流(liú)矢(shǐ)量和(hé)始終(zhōng)為零(líng)。

2（b）中(zhōng)，中性(xìng)點(diǎn)連接零綫，構(gòu)成(chéng)中性綫，此(cǐ)時相(xiāng)電(diàn)壓Up與綫電(diàn)壓(yā)Ul有固定(dìng)的關係，即(jí)Ul=3Up。綫電壓(yā)Ul取決於電源係統，電(diàn)源(yuán)係(xì)統穩(wěn)定(dìng)則綫電壓不(bù)會(huì)改(gǎi)變(biàn)，故Up不因各(gè)相(xiāng)負載的(dí)阻值(zhí)大(dà)小(xiǎo)而改(gǎi)變。綫(xiàn)電流與(yǔ)相電(diàn)流(liú)大小(xiǎo)相(xiāng)等，即(jí)Il p=I，若認(rèn)為三相(xiāng)負(fù)載電流(liú)由(yóu)各相綫(xiàn)流(liú)入，由中性綫流出，取(qǔ)中性點(diǎn)為參考(kǎo)對(duì)象，根據(jù)KCL定律(lǜ)可(kě)得

式(shì)中：Iu，Iv，Iw為(wéi)三相負(fù)載(zǎi)各(gè)相(xiāng)綫電流(liú)矢(shǐ)量(liáng)；In為(wéi)中(zhōng)性(xìng)綫電流矢量(liáng)。由(yóu)式（5）可(kě)知(zhī)，三(sān)相(xiāng)負(fù)載(zǎi)星(xīng)形聯結(jié)帶中性(xìng)綫時，在無電流泄漏的(dí)情況下，所有相綫加中性(xìng)綫的(dí)電流矢量(liáng)和(hé)始(shǐ)終為零。

2）負(fù)載三角形(xíng)聯(lián)結時的電流矢量

三相供電負(fù)載三角形聯結示意圖如圖3所(suǒ)示。圖3中(zhōng)負載(zǎi)為三(sān)角形聯結，分(fēn)別(bié)取(qǔ)三根(gēn)相(xiāng)綫(xiàn)與負(fù)載的連接(jiē)點(diǎn)e，f，g作(zuò)為參考對象，根據KCL定(dìng)律可得(dé)

式(shì)中(zhōng)：

Iu，Iv，Iw為三(sān)相(xiāng)負(fù)載(zǎi)的(dí)綫電流矢(shǐ)量(liáng)；Iuv，Ivw，Iwu為流(liú)經三相負(fù)載Z1，Z2，Z3的(dí)相(xiāng)電流(liú)矢量(liáng)。

結合式(shì)（6），式（7）可知，無論三(sān)相(xiāng)負載Z1，Z2，Z3的阻(zǔ)值大小如何，式(shì)（7）總是(shì)成(chéng)立，表明(míng)負載三角形聯(lián)結時，在(zài)無電(diàn)流泄漏的(dí)情況(kuàng)下(xià)，各相(xiāng)綫電流(liú)矢(shǐ)量(liáng)和始終為(wéi)零，與(yǔ)各(gè)相負(fù)載的阻(zǔ)值大小無(wú)關，也與三相負載是(shì)否平(píng)衡(héng)無關。

3 RCD在接(jiē)地係(xì)統中(zhōng)的應用

低壓(yā)配(pèi)電網的接(jiē)地係統分為(wéi)TT，TN，IT三種(zhǒng)，其(qí)中TN係統又分為TN-C，TN-S，TN-C-S三種。每種接(jiē)地係統(tǒng)有(yǒu)各(gè)自的特點(diǎn)，因RCD的工(gōng)作(zuò)原理，其工(gōng)作狀態(tài)與接(jiē)地(dì)係統(tǒng)的(dí)類(lèi)型和接(jiē)綫方式有(yǒu)關(guān)，若應用和接(jiē)綫方式有(yǒu)誤，RCD會拒動(dòng)或(huò)誤(wù)動，從而引發安全(quán)事故[11-12]。

3.1 RCD在TT係統中的(dí)應用(yòng)

RCD在(zài)TT係統(tǒng)中(zhōng)的應用(yòng)示(shì)意圖(tú)如圖4所示(shì)。TT接(jiē)地係(xì)統中(zhōng)，供電側(cè)電(diàn)源係(xì)統有一點(diǎn)直(zhí)接接(jiē)地，用電(diàn)側負載的外(wài)露可導(dǎo)電部分通過接(jiē)地極接(jiē)地(dì)。

安(ān)裝RCD時(shí)，相綫與中性(xìng)綫全(quán)部(bù)接(jiē)入RCD，且(qiě)中(zhōng)性(xìng)綫連接(jiē)在有明確(què)標識的(dí)中(zhōng)性極，如圖4（a）中A所(suǒ)示(shì)，結合式（5），此時有

式中，I_x0005_Δ為穿過RCD的(dí)所有綫路電流(liú)矢(shǐ)量和，也可(kě)稱作(zuò)剩(shèng)餘(yú)電流(liú)。若相(xiāng)綫(xiàn)或(huò)中(zhōng)性(xìng)綫與(yǔ)負(fù)載(zǎi)的外(wài)露可(kě)導電部分因絕(jué)緣(yuán)故(gù)障發(fā)生漏(lòu)電，負載的外(wài)露(lòu)可(kě)導電(diàn)部分(fēn)與(yǔ)大地之間(jiān)就存(cún)在電壓(yā)，進而負(fù)載的外露(lòu)可導電部分通過接地(dì)綫(xiàn)PE或人體(tǐ)（當負載的外露可導電部分(fēn)接地不良而人(rén)體觸摸到(dào)時）產(chǎn)生接地故(gù)障電流(liú)，也稱泄漏電(diàn)流(liú)或(huò)剩餘(yú)電(diàn)流(liú)。結合(hé)式(shì)（5），此時該電(diàn)流為

剩餘電流(liú)的(dí)大(dà)小(xiǎo)視絕緣(yuán)故障(zhàng)的(dí)程度(dù)而(ér)定，當I_x0005_Δ達(dá)到或超(chāo)過RCD額(é)定(dìng)值時，RCD會動作(zuò)切(qiē)斷電(diàn)源(yuán)，保護設(shè)備(bèi)和(hé)人(rén)身安(ān)全(quán)。還有(yǒu)一(yī)種情況如圖(tú)4（a）中B所(suǒ)示，負(fù)載(zǎi)中性(xìng)綫(xiàn)未(wèi)接(jiē)入RCD，接地(dì)綫PE無(wú)電流通(tōng)過或(huò)無人(rén)體觸(chù)碰(pèng)負(fù)載的外露(lòu)可(kě)導(dǎo)電部分(fēn)而觸電(diàn)，此(cǐ)時有(yǒu)

式（10）表(biǎo)明，僅(jǐn)當三相(xiāng)負載對(duì)稱平衡時(shí)，有(yǒu)IΔ_x0005_=-In=0，RCD不(bù)會(huì)動作；一(yī)旦負載不平(píng)衡，則(zé)有(yǒu)IΔ=-In≠0。若｜IΔ｜比較大(dà)，則(zé)RCD立即(jí)動(dòng)作(zuò)。現(xiàn)實中(zhōng)，當采(cǎi)用(yòng)三相四綫(xiàn)製供電(diàn)時，眾(zhòng)多因素會導致負載無(wú)法對(duì)稱平衡，進而無(wú)法(fǎ)保(bǎo)證不(bù)平衡電(diàn)流的大(dà)小(xiǎo)，RCD會經常誤(wù)動(dòng)作而(ér)斷電，影(yǐng)響負(fù)載(zǎi)正常工作(zuò)。4（b）中(zhōng)，負(fù)載(zǎi)無中性綫，接(jiē)地(dì)綫(xiàn)PE無(wú)電流通(tōng)過或(huò)無人(rén)體觸碰(pèng)負(fù)載的外露可導(dǎo)電(diàn)部分(fēn)而觸電(diàn)，參考(kǎo)式（4），式（7），所有相(xiāng)綫電流(liú)矢(shǐ)量(liáng)和(hé)恒等(děng)於(yú)零(líng)，RCD正(zhèng)常工作；若(ruò)接地(dì)綫PE有電(diàn)流通(tōng)過或人(rén)體觸(chù)碰負載(zǎi)的外露可(kě)導(dǎo)電部分(fēn)而觸(chù)電(diàn)，則有

｜IΔ｜達(dá)到或(huò)超過RCD的(dí)額定值時(shí)，RCD動作(zuò)切斷電源(yuán)。式（11）表(biǎo)明，TT接(jiē)地係(xì)統中(zhōng)采用(yòng)三相三(sān)綫(xiàn)製供電時可選用(yòng)不帶中性極的RCD。

3.2 RCD在(zài)TN係統(tǒng)中的應用(yòng)

TN接(jiē)地(dì)係統(tǒng)有TN-C，TN-S，TN-C-S三(sān)種(zhǒng)，這三(sān)種(zhǒng)接地係統的本質是一樣(yàng)的(dí)，即供電(diàn)側電源係統(tǒng)中(zhōng)性點(diǎn)接(jiē)地，用電側負載的外露可(kě)導(dǎo)電(diàn)部(bù)分接中(zhōng)性綫(xiàn)，接(jiē)地綫PE與(yǔ)中性綫N在(zài)電(diàn)氣上相(xiāng)連。RCD在(zài)所(suǒ)有TN接地係統中(zhōng)的應(yīng)用(yòng)原(yuán)理(lǐ)是(shì)一樣的，為減少篇幅，此(cǐ)處(chǔ)以(yǐ)TN-C接地(dì)係統(tǒng)為例進行(háng)分(fēn)析說(shuō)明。RCD在TN係(xì)統中的(dí)應(yīng)用示(shì)意圖如圖(tú)5所示(shì)。

圖(tú)5中(zhōng)負(fù)載帶(dài)中(zhōng)性(xìng)綫時，相(xiāng)綫與(yǔ)中(zhōng)性綫(xiàn)要(yào)全部接(jiē)入(rù)RCD，且中性綫(xiàn)連(lián)接在有明(míng)確標識(shí)的中性(xìng)極。正常情況(kuàng)下(xià)，如(rú)圖5中(zhōng)C所(suǒ)示，接(jiē)地綫(xiàn)PE無(wú)電流通(tōng)過或無(wú)人(rén)體觸(chù)碰負載(zǎi)的外露(lòu)可(kě)導電部分(fēn)而觸(chù)電，穿過(guò)RCD的所有綫路電流矢量(liáng)和(hé)為(wéi)零，參考式（5），式（8），RCD正常工作(zuò)；異常情況下(xià)，接(jiē)地綫PE有電(diàn)流通(tōng)過或負(fù)載(zǎi)的(dí)外(wài)露(lòu)可(kě)導電部分通過人體(tǐ)產生接地故(gù)障電流，參(cān)考式（9），｜IΔ｜達(dá)到或(huò)超過RCD的額定(dìng)值(zhí)時(shí)，RCD動作切(qiē)斷(duàn)電(diàn)源。但是，若(ruò)錯誤地將接(jiē)地綫PE與負載(zǎi)中性(xìng)綫一起接入RCD，如圖5中D所(suǒ)示，則有

式中(zhōng)，IPE為接地綫(xiàn)PE中的電流(liú)矢量。由(yóu)式(shì)（12）可知，當(dāng)接(jiē)地綫(xiàn)PE有(yǒu)電(diàn)流(liú)通(tōng)過(guò)時(shí)，RCD不會(huì)動(dòng)作；僅(jǐn)當人體觸碰到負(fù)載的(dí)外(wài)露(lòu)可(kě)導電部分(fēn)而產(chǎn)生(shēng)接地(dì)故障電流(liú)且(qiě)該電(diàn)流大(dà)小達到或(huò)超過(guò)RCD的(dí)額定(dìng)值時，RCD才(cái)會動作(zuò)，這(zhè)將給(gěi)用電(diàn)負(fù)載造(zào)成(chéng)極(jí)大的安(ān)全(quán)隱(yǐn)患(huàn)。圖(tú)5中(zhōng)負載不(bù)帶(dài)中性綫(xiàn)時，正常情況下，如圖(tú)5中E所(suǒ)示，參考式（4），式(shì)（7），所有(yǒu)相(xiāng)綫電流矢(shǐ)量(liáng)和恒等於(yú)零，RCD正(zhèng)常工(gōng)作(zuò)；異(yì)常(cháng)情況下，參考(kǎo)式（11），I_x0005_Δ達到(dào)或(huò)超過(guò)RCD的(dí)額(é)定(dìng)值(zhí)時，RCD動(dòng)作切(qiē)斷(duàn)電(diàn)源(yuán)。TN接(jiē)地係(xì)統(tǒng)中(zhōng)，用電負(fù)載(zǎi)不(bù)帶(dài)中性綫時可(kě)選(xuǎn)用(yòng)不帶(dài)中(zhōng)性極的(dí)RCD。但(dàn)是，如(rú)果選用(yòng)了(liǎo)帶中性極的(dí)RCD，並且(qiě)將接地綫PE接入了RCD的中性極，如圖5中F所(suǒ)示(shì)，則有

式（13）表明(míng)，無論接(jiē)地綫(xiàn)PE中有無電(diàn)流通過，始終有(yǒu)I_x0005_Δ=0，RCD不會(huì)動作；僅(jǐn)當(dāng)人(rén)體觸碰到(dào)負(fù)載的(dí)外露可導電部(bù)分(fēn)而(ér)產(chǎn)生(shēng)接地(dì)故(gù)障電(diàn)流且該(gāi)電流大小(xiǎo)達到或超過(guò)RCD額定值(zhí)時，RCD才會(huì)動(dòng)作(zuò)，這(zhè)種(zhǒng)情(qíng)況也(yě)會對用電(diàn)負載(zǎi)造(zào)成極大(dà)的(dí)安(ān)全隱(yǐn)患。

3.3 RCD在IT係(xì)統中(zhōng)的應(yīng)用

RCD在(zài)IT係統中(zhōng)的應用(yòng)示意(yì)圖如圖6所示。

IT接地(dì)係統中，供(gōng)電(diàn)側電源(yuán)係(xì)統所(suǒ)有帶電部分不接(jiē)地或有一點(diǎn)通過高(gāo)阻抗(kàng)接地，用電側負載的外(wài)露可導電部分接(jiē)地。IT接地係(xì)統(tǒng)是三(sān)相三綫製供電，假如選用不帶中(zhōng)性極的(dí)RCD，結合式(shì)（4），式（7），此時有

因(yīn)供電側(cè)電源係統(tǒng)與大(dà)地(dì)隔(gé)離，負載的外(wài)露可導電(diàn)部(bù)分(fēn)對地電壓很低，接(jiē)地(dì)綫(xiàn)PE對(duì)大地(dì)，負載的外露(lòu)可導電(diàn)部(bù)分經(jīng)人體(tǐ)對大地很難有電(diàn)流產生，由式（14）可知(zhī)，流過RCD的電流(liú)矢量和(hé)恒(héng)為零，RCD不會動作(zuò)，不能起到漏(lòu)電保(bǎo)護(hù)的(dí)作(zuò)用，故(gù)RCD在IT接地係(xì)統(tǒng)中不適(shì)用。

4安(ān)科瑞(ruì)ASJ係列(liè)產品介紹

安科瑞ASJ係(xì)列(liè)剩餘(yú)電流動作繼(jì)電(diàn)器和多回路剩餘(yú)電(diàn)流(liú)監測儀可(kě)與低壓(yā)斷(duàn)路(lù)器(qì)或低(dī)壓(yā)接(jiē)觸器等組成組合(hé)式(shì)剩餘(yú)電流保護裝置，主要(yào)適用於交(jiāo)流50Hz，額定電(diàn)壓400V及(jí)以下(xià)的(dí)TT和TN係(xì)統(tǒng)配電綫路，用來對(duì)電氣(qì)綫路(lù)進(jìn)行(háng)接(jiē)地故障(zhàng)保(bǎo)護，防(fáng)止(zhǐ)接(jiē)地故(gù)障電流引起(qǐ)的設備(bèi)損壞(huài)和電氣(qì)火(huǒ)災事故，也可用(yòng)來(lái)對人(rén)身(shēn)觸(chù)電(diàn)危(wēi)險提供(gōng)間接(jiē)接觸(chù)保護。

ASJ10/20係列剩(shèng)餘電流(liú)動(dòng)作繼(jì)電器

ASJ60係(xì)列剩(shèng)餘電(diàn)流監測儀(yí)

4.1功能介紹(shào)

ASJ10/20係列(liè)剩餘電流動作(zuò)繼(jì)電(diàn)器具(jù)有以下功能：A型(xíng)或(huò)者(zhě)AC型剩(shèng)餘電流測量(liáng)，剩餘(yú)電流(liú)越限(xiàn)報警指(zhǐ)示，額定剩(shèng)餘(yú)動作電(diàn)流(liú)可設(shè)定，極限(xiàn)不(bù)驅動時間可(kě)設定(dìng)，兩組繼電(diàn)器(qì)輸(shū)出，具(jù)有(yǒu)就(jiù)地，遠程(chéng)“測(cè)試"，“復位"功(gōng)能；

ASJ60係(xì)列剩餘(yú)電流(liú)監測(cè)儀具有以(yǐ)下功(gōng)能：16路剩(shèng)餘(yú)電流監(jiān)測(cè)，1路預(yù)警繼(jì)電器輸出(chū)，16路(lù)報警繼(jì)電(diàn)器輸出，2路DI輸(shū)入(rù)，自(zì)動重(zhòng)合閘(zhá)功(gōng)能，遠(yuǎn)程通訊功能，遠程(chéng)分(fēn)合閘功能。

4.2技術指標(biāo)

ASJ10/20係列剩(shèng)餘電流動作繼電器(qì)技(jì)術指標

ASJ60係(xì)列剩餘電流監測(cè)儀(yí)技(jì)術(shù)指標(biāo)

4.3選(xuǎn)用說明

剩餘電流(liú)動作(zuò)繼電(diàn)器在應用時應注(zhù)意(yì)低壓係(xì)統的接綫型式(shì)。

其餘接綫型(xíng)式(shì)需要改造成(chéng)以上(shàng)兩種型式(shì)使(shǐ)用，防(fáng)止出(chū)綫誤動(dòng)作(zuò)或者不動作的(dí)情況。剩餘(yú)電(diàn)流(liú)互感器(qì)的(dí)選擇(zé)應(yīng)根據主(zhǔ)回(huí)路(lù)的(dí)額(é)定電流為參(cān)考(kǎo)選擇，

實際應如圖所示(shì)，互(hù)感器安(ān)裝在主(zhǔ)回路(lù)或者(zhě)支路上(shàng)，通過測(cè)量剩餘電(diàn)流判斷(duàn)是(shì)否(fǒu)驅動斷(duàn)路(lù)器(qì)動作(zuò)。

ASJ10/20剩餘電流繼電(diàn)器(qì)典型(xíng)應(yīng)用

ASJ60剩餘電(diàn)流監(jiān)測(cè)儀(yí)典(diǎn)型(xíng)應(yīng)用

4.4注意事項

當采用(yòng)剩(shèng)餘電流(liú)動(dòng)作(zuò)保護器（RCD）作(zuò)為電擊防(fáng)護(hù)附(fù)加(jiā)防護措(cuò)施時，應符合下列(liè)規定：

·       額定剩餘(yú)電流動作(zuò)值不(bù)應(yīng)大於30mA；

·       額(é)定電流不超過32A的下(xià)列回路應裝設剩餘電(diàn)流(liú)動(dòng)作(zuò)保(bǎo)護器(qì)（RCD）：

·       供一(yī)般(bān)人(rén)員使(shǐ)用的(dí)電源(yuán)插(chā)座(zuò)回路；

·       室內(nèi)移動電氣設(shè)備；

·       人員可(kě)觸及的(dí)室外(wài)電氣設(shè)備(bèi)。

·       剩(shèng)餘電流(liú)動作(zuò)保護器（RCD）不應(yīng)作為保(bǎo)護措施；

·       采用(yòng)剩(shèng)餘(yú)電(diàn)流動(dòng)作保護器（RCD）時應裝(zhuāng)設(shè)保(bǎo)護接地導體(tǐ)（PE）。

5結(jié)論

RCD是一種(zhǒng)非(fēi)常重要的用(yòng)電(diàn)保(bǎo)護電器(qì)，廣泛應(yīng)用於(yú)電(diàn)網，工控箱，電氣設(shè)備控製係統(tǒng)等(děng)場所，保(bǎo)護(hù)人(rén)身安全和(hé)設(shè)備(bèi)安全(quán)。本(běn)文基(jī)於(yú)用電設(shè)備(bèi)的電流(liú)矢量(liáng)計算，闡述了(liǎo)RCD在交流低(dī)壓(yā)配(pèi)電係統中(zhōng)的(dí)應用(yòng)特(tè)性，定性定量地(dì)分(fēn)析了供(gōng)電方(fāng)式（單(dān)相，三相三綫(xiàn)，三相(xiāng)四綫），負載(zǎi)接綫(xiàn)方式（三角形聯結，星形聯結帶(dài)中(zhōng)性綫(xiàn)，星形聯結不帶中性綫），接地係統(tǒng)類型(xíng)（TT係統，TN係(xì)統(tǒng)，IT係統）對RCD工作的影響(xiǎng)。結(jié)合上(shàng)述內(nèi)容可(kě)知(zhī)，RCD適(shì)用於TT接地係統和(hé)TN接地係統，不適(shì)用於IT接(jiē)地係統(tǒng)；但在TT係統和TN係統中(zhōng)，還(huán)需要(yào)根據(jù)供電(diàn)方式和負載接(jiē)綫(xiàn)方式(shì)選(xuǎn)擇合適的(dí)RCD（帶中性極，不帶(dài)中性極(jí)），並(bìng)進(jìn)行(háng)正確接(jiē)綫，以(yǐ)起(qǐ)到漏電保護的(dí)作用。特別(bié)地，若(ruò)圖4（a）中(zhōng)B所示(shì)的情景忽(hū)略(lüè)人體(tǐ)觸(chù)碰負(fù)載(zǎi)的(dí)外露可導(dǎo)電部分觸電（禁止(zhǐ)非相關人(rén)員(yuán)靠近），根(gēn)據(jù)預期(qī)的不平衡(héng)電流(liú)選擇合適額定(dìng)值(zhí)的(dí)RCD，參考(kǎo)式（10），可(kě)以(yǐ)用RCD作三(sān)相不平衡保護(hù)。另外(wài)，根據電流(liú)矢量的(dí)分(fēn)析方法(fǎ)，還可以排查因RCD導致(zhì)的電(diàn)氣(qì)故障，以(yǐ)快速(sù)恢(huī)復正常用電。

隨(suí)著電網的發(fā)展及用(yòng)電(diàn)設(shè)備(bèi)的更新換(huàn)代，隻具(jù)備剩餘電流保(bǎo)護功能的保護器(qì)已經不能滿(mǎn)足需求(qiú)，現通(tōng)常將(jiāng)過(guò)電(diàn)流(liú)保護(hù)，剩餘(yú)電流保(bǎo)護(hù)，隔(gé)離等功(gōng)能融(róng)為(wéi)一體，如帶剩餘電流動作保(bǎo)護的(dí)塑殼(ké)斷(duàn)路器（molded case circuit breaker,MCCB），帶(dài)過電流保護的(dí)剩餘(yú)電(diàn)流動作(zuò)斷(duàn)路器（residual current operatedcircuit-breakers with integral overcurrent protection,RCBO）和不(bù)帶過(guò)電(diàn)流(liú)保護(hù)的剩餘電流(liú)動(dòng)作(zuò)斷路器（residual current operated circuit-breakers withoutintegral overcurrent protection,RCCB）等，這些用電(diàn)保護電(diàn)器在(zài)剩餘電(diàn)流動作保(bǎo)護(hù)模塊(kuài)上(shàng)與文中的(dí)RCD原(yuán)理(lǐ)是一致的(dí)。

參考文獻(xiàn)

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