剩余電流動(dòng)作繼電器結(jié)合帶重合閘功能斷路器的一種綜合應(yīng)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(jié)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(jī)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(fù)位，為設(shè)備正常運(yùn)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：

隨著我國(guó)低壓電氣系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)建設(shè)規(guī)模的不斷發(fā)展，人們對(duì)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(xiàn)線路設(shè)備觸、漏電事故和接地短路而引起火災(zāi)等安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。因此創(chuàng)新智能漏電保護(hù)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(hù)裝置，其主要作用是保護(hù)人身免受電擊傷亡、防止電氣設(shè)備或線路漏電大而引起的火災(zāi)。

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(cè)剩余電流，將剩余電流值與基準(zhǔn)值相比較，當(dāng)剩余電流值超過(guò)基準(zhǔn)值時(shí)，發(fā)出一個(gè)機(jī)械開閉信號(hào)（使機(jī)械開關(guān)電器脫扣或聲光報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)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(hù)裝置，主要適用于交流50Hz，額定電壓400V及以下的TT和TN系統(tǒng)配電線路，用來(lái)對(duì)電氣線路進(jìn)行接地故障保護(hù)，防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故，也可用來(lái)對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)，因而可以在智能建筑供配電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

1.1 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)。

1.2 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)。

1.3 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)。

二、ASJ系列剩余電流繼電器

2.1 型號(hào)和功能

2.2 技術(shù)參數(shù)

注：①ASJ10L- LD1A額定剩余動(dòng)作電流IΔn為10mA-30A連續(xù)可調(diào)；

②ASJ10L- LD1A極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間Δn為0-10S連續(xù)可調(diào)。

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

 配合使用原理圖

通常情況下，用電設(shè)備只要漏電電流達(dá)到了設(shè)定值，那么剩余電流動(dòng)作繼電器就會(huì)響應(yīng)報(bào)警并對(duì)漏電斷路器發(fā)出信號(hào)，驅(qū)使漏電斷路器進(jìn)行跳閘保護(hù)。理論上該方式可以有效保護(hù)用電設(shè)備及其線路安全。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(shè)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(shè)備停止運(yùn)行，帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這種情況，如果漏電斷路器附帶重合閘復(fù)位功能，則可解決這種情況。瞬間故障，斷路器跳閘后，剩余電流動(dòng)作繼電器對(duì)故障線路持續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，對(duì)重合閘裝置發(fā)出重合閘指令，驅(qū)使漏電斷路器第一時(shí)間進(jìn)行重合閘復(fù)位，不需要人工花費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行線路排查復(fù)位。這種搭配組合既可以有效對(duì)低壓配電系統(tǒng)線路和設(shè)備絕緣的實(shí)時(shí)監(jiān)控，起到提前對(duì)漏電事故的預(yù)警和漏電保護(hù)作用，繼電器可以提供持續(xù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，也可避免因瞬時(shí)故障導(dǎo)致斷路器跳閘造成設(shè)備停止運(yùn)行，帶來(lái)巨大損失。剩余電流動(dòng)作繼電器結(jié)合帶重合閘功能斷路器的綜合使用有很強(qiáng)的針對(duì)性，是對(duì)剩余電流動(dòng)作繼電器更加靈活的運(yùn)用，對(duì)保護(hù)國(guó)家財(cái)產(chǎn)，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全和建設(shè)和諧社會(huì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

三、 剩余電流繼電器的其他應(yīng)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(dǎo)線破損、水濺到插座等情況，嚴(yán)重危害人身安全，需要監(jiān)測(cè)漏電流并進(jìn)行保護(hù)。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(hù)人身安全。

3.2 智能化建筑中的游泳池

現(xiàn)代運(yùn)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(shè)有循環(huán)水泵系統(tǒng)。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(tǒng)都要裝設(shè)剩余電流繼電器。保證在循環(huán)水泵系統(tǒng)出現(xiàn)漏電故障時(shí)能及時(shí)跳閘，切斷電源，保護(hù)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(jī)、塔式起重機(jī)等各種建筑機(jī)械，手鉆、切割機(jī)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(jié)構(gòu)復(fù)雜，用電設(shè)備多為移動(dòng)式，且配電線路長(zhǎng)而復(fù)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(shè)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(xiàng)

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

4.2  國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 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(duì)于漏電電流的設(shè)置要達(dá)到人性化。

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

五、小結(jié)

隨著工業(yè)及民用低壓電氣系統(tǒng)的安全問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注及重視，負(fù)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(yīng)用，起到了較好的保護(hù)效果，值得推廣使用。