剩余电流动作断路器的应用浅析

剩余电流动作断路器的应用浅析
1、原理及作用
剩余电流动作断路器，其有两种组成类型：一种是在塑壳断路器中加装漏电检测单元，使之成为漏电保护断路器；另一种是在小型断路器上配装漏电保护模块组成漏电保护断路器，根据小型断路器的极数，可构成单极、两极、三极和四极漏电保护断路器。漏电断路器的过载和短路保护特性与同类断路器相同，而漏电保护特性取决于漏电检测单元或漏电保护模块。
漏电保护器的基本工作原理都是利用当发生漏电故障时穿过零序电流互感器的电流的矢量和不等于零。是基于事故状态下，相电流矢量不等于零，出现一个零序电流，当零序电流达到整定值，便使脱扣器动作，切断故障电流达到保护目的。漏电保护器是防止低压配电系统中相线和电气装置的外露可导电部分（包括金属的设备外壳、敷设管槽等）、装置外可导电部分（包括水、暖管和建筑物构架等）以及大地之间因绝缘损坏引起的电气火灾和电击事故的有效措施。
目前国内生产的漏电保护器分为电磁式和电子式两大类。电磁式漏电保护器的工作原理是由零序电流互感器检测线路中的零序电流，由此产生的电磁场来削弱永久磁铁的电磁场，使储能弹簧将衔铁释放，脱扣器动作，开关跳闸，切除故障线路。电子式漏电保护器则是利用零序电流互感器次级绕组电压，经电子放大，产生足够的功率使开关跳闸。目前民用建筑中大量采用的是电子式漏电保护器。
本文主要介绍剩余电流断路器漏电保护功能的应用。 2、在不同接地系统中的适用性
低压配电系统按保护接地的形式不同可分为：IT系统、TT系统和TN系统。
GB 14050-1993对接地系统的型式代号规定如下：
第一个字母表示电力系统的对地关系：
T--一点直接接地；
I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。
第二个字母表示装置的外露可导电部分的对地关系：
T--外露可导电部分对地直接电气连接，与电力系统的任何接地点无关；
N--外露可导电部分与电力系统的接地点直接电气连接(在交流系统中，接地点通常就是中性点)。
后面还有字母时，这些字母表示中性线与保护线的组合：
S--中性线和保护线是分开的；
O--中性线和保护线是合一的。
（1） IT系统：
IT系统的电源中性点是对地绝缘的或经高阻抗接地，而用电设备的金属外壳直接接地。
因人体电阻远比接地装置的接地电阻大，在发生单相碰壳时，大部分的接地电流被接地装置分流，流经人体的电流很小，从而对人身安全起了保护作用。故IT系统不需加装漏电保护器。
IT系统适用于环境条件不良，易发生单相接地故障的场所，以及易燃、易爆的场所。
（2） TT系统：
TT系统的电源中性点直接接地；用电设备的金属外壳亦直接接地，且与电源中性点的接地无关。即：过去称三相四线制供电系统中的保护接地（见）。
TN-S系统可加装漏电保护器，但仅N线和相线可穿过漏电保护器零序电流互感器。
③ TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统)，系统中有一部分中性线和保护是合一的；而且一部分是分开的。它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点，常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所(见)。
TN-C-S系统可加装漏电保护器，但PEN和PE线不能穿过零序电流互感器。
在TN-C、TN-S和TN-S-C系统中，为确保PE线或PEN线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，对PE线和PEN线还必须进行必要的重复接地。PE线PEN线上不允许装设熔断器和开关。但需注意，一旦改成TN-C-S系统，不能再把N线与 PE线合为PEN线。
在TN系统中使用漏电保护器的用电设备，其外露可导电部分的保护线可接在PE/PEN线上，也可以接在单独接地装置上而形成局部TT系统。 3、漏电保护器的选择原则
(1)、 额定剩余动作电流I△n的选择
单机配电时I△n4Ix
分支路配电用时I△n2.5Ix，同时还要满足最大一台电动机支路运行时I△n4Ix（此Ix为电动机运行时的正常泄露电流）；
主干线或全网配电时，I△n2Ix。