剩余電流動(dòng)作繼電器結合帶重合閘功能斷路器的一種綜合應用

摘要：本文通過(guò)介紹剩余電流動(dòng)作繼電器的功能特點(diǎn)，以及結合帶有重合閘功能的斷路器配合使用的方法研究，探討了剩余電流動(dòng)作繼電器在電機場(chǎng)所中一種綜合使用方法。既可以保障產(chǎn)品用電安全，又可以將臨時(shí)故障造成的斷路器跳閘進(jìn)行重合閘復位，為設備正常運行提供保障。

關(guān)鍵詞：剩余電流動(dòng)作繼電器；帶重合閘功能的斷路器；用電安全

引言：

隨著(zhù)我國低壓電氣系統及經(jīng)濟建設規模的不斷發(fā)展，人們對提高供電能力及安全也提出了更高的要求，尤其在一些用電使用場(chǎng)所中，常常出現線(xiàn)路設備觸、漏電事故和接地短路而引起火災等安全隱患和經(jīng)濟損失。因此創(chuàng )新智能漏電保護裝置已迫在眉睫。而剩余電流動(dòng)作繼電器用來(lái)防止以上事故是一種較好的保護裝置，其主要作用是保護人身免受電擊傷亡、防止電氣設備或線(xiàn)路漏電大而引起的火災。

一、剩余電流繼電器的原理及主要用途

剩余電流繼電器是檢測剩余電流，將剩余電流值與基準值相比較，當剩余電流值超過(guò)基準值時(shí)，發(fā)出一個(gè)機械開(kāi)閉信號（使機械開(kāi)關(guān)電器脫扣或聲光報警裝置發(fā)出報警）的電器。剩余電流繼電器通常與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護裝置，主要適用于交流50Hz，額定電壓400V及以下的TT和TN系統配電線(xiàn)路，用來(lái)對電氣線(xiàn)路進(jìn)行接地故障保護，防止接地故障電流引起的設備損壞和電氣火災事故，也可用來(lái)對人身觸電危險提供間接接觸保護，因而可以在智能建筑供配電系統中廣泛應用。

1.1 間接接觸電擊保護

間接接觸電擊保護的措施是自動(dòng)切斷電源。GB 13955“對間接接觸電擊事故的防護”規定：“間接接觸電擊事故防護的主要措施是采用自動(dòng)切斷電源的保護方式，以防止由于電氣設備絕緣損壞發(fā)生損壞事故。當電路發(fā)生絕緣損壞造成接地故障。其故障電流值小于過(guò)電流保護裝置的動(dòng)作電流值時(shí)，應安裝剩余電流保護裝置。”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)，需要在規定的時(shí)間內自動(dòng)切斷故障部分電源。過(guò)電流保護裝置受電氣線(xiàn)路和設備及自身動(dòng)作值限制，不能自動(dòng)切斷電源。剩余電流保護裝置不受負荷電流影響，可與過(guò)電流保護裝置配合使用，作間接接觸電擊保護。

1.2 接地故障保護

接地是帶電導體和大地、接地的金屬外殼或與地有聯(lián)系的構件之間的接觸，其故障可能導致人身電擊傷亡和設備損壞，嚴重時(shí)可能引發(fā)電氣火災。接地故障保護過(guò)去通常采用過(guò)電流保護裝置進(jìn)行保護，當接地故障電流大于過(guò)電流保護裝置定值時(shí)，由過(guò)電流保護裝置切斷故障電路。TT系統中額定電流較大、配電線(xiàn)路較長(cháng)的線(xiàn)路，TN系統中帶電導線(xiàn)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)，都有可能出現接地故障電流小于過(guò)電流保護動(dòng)作整定電流，過(guò)電流保護裝置不動(dòng)作的情況。剩余電流保護裝置，或帶接地故障保護的斷路器，能可靠地進(jìn)行接地故障保護。

1.3 電氣火災保護

電氣火災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。前者是帶電導體間（如相與相之間、相與 N 線(xiàn)之間）短路，多以高溫熔焊金屬為通路，故障電流以千安計，高溫易使絕緣氧化而自燃，火災危險雖大，但可用帶短路保護的斷路器和熔斷器保護，由斷路器瞬時(shí)動(dòng)作切斷電源，避免火災。后者是帶電導體對地短路，多以電弧為通路，故障電流雖小，但一方面電弧長(cháng)時(shí)間延續，局部溫度高，很容易點(diǎn)燃周邊可燃物質(zhì)，引發(fā)火災；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危險遠大于金屬性短路。帶剩余電流動(dòng)作保護功能的斷路器可在過(guò)電流保護裝置不動(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。

二、ASJ系列剩余電流繼電器

2.1 型號和功能

2.2 技術(shù)參數

三、 剩余電流繼電器和帶重合閘功能斷路器配合使用的介紹

      通常情況下，用電設備只要漏電電流達到了設定值，那么剩余電流動(dòng)作繼電器就會(huì )響應報警并對漏電斷路器發(fā)出信號，驅使漏電斷路器進(jìn)行跳閘保護。理論上該方式可以有效保護用電設備及其線(xiàn)路安全。但有些特殊情況下，該方式也會(huì )帶來(lái)其他不便。例如雷暴或者其他短暫瞬間接觸也會(huì )產(chǎn)生設備表面帶電，并使漏電斷路器跳閘，這種故障只是偶爾瞬發(fā)的，并不是真正的漏電故障，這種情況下，斷路器跳閘會(huì )使設備停止運行，帶來(lái)巨大經(jīng)濟損失。針對這種情況，如果漏電斷路器附帶重合閘復位功能，則可完mei解決這種情況。瞬間故障，斷路器跳閘后，剩余電流動(dòng)作繼電器對故障線(xiàn)路持續實(shí)時(shí)監測和監控，對重合閘裝置發(fā)出重合閘指令，驅使漏電斷路器第一時(shí)間進(jìn)行重合閘復位，不需要人工花費大量時(shí)間進(jìn)行線(xiàn)路排查復位。這種搭配組合既可以有效對低壓配電系統線(xiàn)路和設備絕緣的實(shí)時(shí)監控，起到提前對漏電事故的預警和漏電保護作用，繼電器可以提供持續實(shí)時(shí)監測和監控，也可避免因瞬時(shí)故障導致斷路器跳閘造成設備停止運行，帶來(lái)巨大損失。剩余電流動(dòng)作繼電器結合帶重合閘功能斷路器的綜合使用有很強的針對性，是對剩余電流動(dòng)作繼電器更加靈活的運用，對保護國家財產(chǎn)，保障人民生命財產(chǎn)安全和建設和諧社會(huì )具有重要的現實(shí)意義。

三、 剩余電流繼電器的其他應用場(chǎng)合舉例

3.1 智能化住宅建筑及賓館客房

住宅及賓館中的電熨斗、電吹風(fēng)、電熱水壺，使用頻率高，容易發(fā)生導線(xiàn)破損、水濺到插座等情況，嚴重危害人身安全，需要監測漏電流并進(jìn)行保護。智能化住宅建筑和賓館客房中安裝了剩余電流繼電器，可以在發(fā)生漏電或觸電的情況下切斷電源，保護人身安全。

3.2 智能化建筑中的游泳池

現代運動(dòng)場(chǎng)、賓館多為帶有游泳池的智能化建筑，為了保證游泳池清潔，一般的游泳池都設有循環(huán)水泵系統。游泳池是人群密集的場(chǎng)所，為了保證人員的安全，游泳池的循環(huán)水泵系統都要裝設剩余電流繼電器。保證在循環(huán)水泵系統出現漏電故障時(shí)能及時(shí)跳閘，切斷電源，保護人身安全。

3.3 智能化建筑工地

智能化建筑施工工地常用到散裝水泥和混凝土攪拌機、塔式起重機等各種建筑機械，手鉆、切割機等各種移動(dòng)式用電工具，需要向它們臨時(shí)供電。一般建筑工地環(huán)境潮濕，人員繁多，結構復雜，用電設備多為移動(dòng)式，且配電線(xiàn)路長(cháng)而復雜，容易受到外力破壞，很容易造成漏電，危害人員的安全。因此，在建筑工地一般要設置額定剩余動(dòng)作電流在30 mA左右的剩余電流繼電器。

四、 注意事項

4.1 剩余電流動(dòng)作繼電器外部所有接線(xiàn)必須正確，否則可能導致誤動(dòng)作和拒動(dòng)作。

4.2  國際電工委員會(huì )標準 IEC4.79 確定，50Hz交流電流通過(guò)人體時(shí)，如果不超過(guò)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，特殊場(chǎng)所剩余電流動(dòng)作繼電器對于漏電電流的設置要達到人性化。

4.3 剩余電流式動(dòng)作繼電器不對相與相、相與零線(xiàn)之間的觸電提供保護；被保護線(xiàn)路不得與未保護線(xiàn)路混用，中性保護線(xiàn)不得重復接地。

五、小結

隨著(zhù)工業(yè)及民用低壓電氣系統的安全問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注及重視，負荷也越來(lái)越重要，顯然杜絕或減少因電氣絕緣等問(wèn)題發(fā)生各類(lèi)電氣觸電事故，剩余電流動(dòng)作繼電器將發(fā)揮積極作用。安科瑞電氣的ASJ系列剩余電流繼電器自推出以來(lái)，在工業(yè)、民用、地鐵、智能建筑等多種場(chǎng)合應用，起到了較好的保護效果，值得推廣使用。

參考文獻

[1] GB/T 22387—2008. 剩余電流動(dòng)作繼電器 [S].

[2] GB 13955—2005 . 剩余電流動(dòng)作保護裝置安裝和運行 [S].

[3] 陳家斌 . 漏電保護技術(shù)手冊 [M]. 河南科學(xué)技術(shù)出版社：1993.