一、剩余電流繼電器的原理
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(wú)信號(hào)輸出，操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)無(wú)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)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(guò)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(guò)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^(guò)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電抗R 控制流過(guò)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(guò)操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)的處理環(huán)節(jié)帶動(dòng)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(guò)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。
二、剩余電流繼電器的主要用途
2.1 間接接觸電擊保護(hù)
間接接觸電擊保護(hù)的措施是自動(dòng)切斷電源。GB 13955“對(duì)間接接觸電擊事故的防護(hù)"規(guī)定：“間接接觸電擊事故防護(hù)的主要措施是采用自動(dòng)切斷電源的保護(hù)方式，以防止由于電氣設(shè)備絕緣損壞發(fā)生損壞事故。當(dāng)電路發(fā)生絕緣損壞造成接地故障。其故障電流值小于過(guò)電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流值時(shí)，應(yīng)安裝剩余電流保護(hù)裝置。"研究表明，人體接觸電壓的安全值為 50 V。為保證人身安全，電氣裝置的任何部分發(fā)生絕緣故障時(shí)，一旦接觸電壓超過(guò) 50 V 時(shí)，需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷故障部分電源。過(guò)電流保護(hù)裝置受電氣線路和設(shè)備及自身動(dòng)作值限制，不能自動(dòng)切斷電源。剩余電流保護(hù)裝置不受負(fù)荷電流影響，可與過(guò)電流保護(hù)裝置配合使用，作間接接觸電擊保護(hù)。
2.2 接地故障保護(hù)
接地是帶電導(dǎo)體和大地、接地的金屬外殼或與地有聯(lián)系的構(gòu)件之間的接觸，其故障可能導(dǎo)致人身電擊傷亡和設(shè)備損壞，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)電氣火災(zāi)。接地故障保護(hù)過(guò)去通常采用過(guò)電流保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)接地故障電流大于過(guò)電流保護(hù)裝置定值時(shí)，由過(guò)電流保護(hù)裝置切斷故障電路。TT系統(tǒng)中額定電流較大、配電線路較長(zhǎng)的線路，TN系統(tǒng)中帶電導(dǎo)線落地接地故障、不安全的金屬性接地故障、電弧性接地故障時(shí)，都有可能出現(xiàn)接地故障電流小于過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作整定電流，過(guò)電流保護(hù)裝置不動(dòng)作的情況。剩余電流保護(hù)裝置，或帶接地故障保護(hù)的斷路器，
能可靠地進(jìn)行接地故障保護(hù)。
2.3 電氣火災(zāi)保護(hù)
電氣火災(zāi)通常由電氣短路引起，電氣短路包括金屬性短路和電弧性短路。前者是帶電導(dǎo)體間(如相與相之間、相與 N 線之間)短路，多以高溫熔焊金屬為通路，故障電流以千安計(jì)，高溫易使絕緣氧化而自燃，火災(zāi)危險(xiǎn)雖大，但可用帶短路保護(hù)的斷路器和熔斷器保護(hù)，由斷路器瞬時(shí)動(dòng)作切斷電源，避免火災(zāi)。后者是帶電導(dǎo)體對(duì)地短路，多以電弧為通路，故障電流雖小，但一方面電弧長(zhǎng)時(shí)間延續(xù)，局部溫度高，很容易點(diǎn)燃周邊可燃物質(zhì)，引發(fā)火災(zāi)；另一方面，又不足以使一般斷路器動(dòng)作跳閘切斷電源。所以電弧性短路引起火災(zāi)危險(xiǎn)遠(yuǎn)大于金屬性短路。帶剩余電流動(dòng)作保護(hù)功能的斷路器可在過(guò)電流保護(hù)裝置不動(dòng)作的情況下切斷保障電路，防止電弧性短路引發(fā)的電氣火災(zāi)。
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