剩餘電流檢視原始碼討論檢視歷史
剩餘電流,是指低壓配電線路中各相(含中性線)電流矢量和不為零的電流。通俗講當用電側發生了事故,電流從帶電體通過人體流到大地,使主電路進出線中的電流I相和I中的大小不相等,此時電流的瞬時矢量合成有效值稱為剩餘電流,俗稱漏電。
簡介
剩餘電流(Residual Current)即漏電電流。流過剩餘電流動作保護裝置主迴路的瞬間電流為電流有效值。 由於剩餘電流發生變化,表明帶電導體對地絕緣被破壞,則利用檢測剩餘電流環節來啟動保護裝置跳閘,從而來防止發生觸電及接地電弧引發的火災。 [1] 產生原因 (1).建築物內的導線使用年久失修,其絕緣層老化破損。 (2).建築物內導線安裝施工不規範,如導線不穿阻燃管,直接埋於牆內或置於桁架上。 (3).導線施工質量粗糙,偷工減料,使用鋼管穿線時鋼管內壁刮傷導線絕緣層。 (4).娛樂場所等公共活動場所在進行二次裝修時,亂敷電線,致使各種施工遺留缺隱貼近易燃物; (5).電氣設計不當,包括使用者隨意增加負荷,造成導線過負荷而發熱,導線絕緣層老化失效。 (6).用戶內部私拉亂扯線路,架設極不規範。 (7).線路受自然條件影響,如導線碰樹,大風吹斷導線,空氣潮濕導致導線絕緣水平下降等。 (8).各種人為的破壞造成斷線等。
評價
導線單相接地故障的現象一部分是顯露的,如單相斷線、導線搭接接地體。而其中大部分故障現象是隱蔽的,這是因為導線的絕緣層的絕緣電阻不合格,由於絕緣電阻過小產生泄漏電流。在泄漏電流集中流入大地點(接地體)便會發生高熱,一旦在流入大地點有易燃物,經高溫作用便會產生燃燒。導線的泄漏電流一般為mA級,線路的過電流保護(過負荷保護和短路保護)無法動作發揮保護作用。 例如線路因過載使絕緣溫度超過允許最高工作溫度,絕緣老化加速,使絕緣水平降至規定值以下,如果沒有外因觸發,短路一般不會發生。如果有外因觸發,例如雷電引起的瞬態過電壓,鄰近大功率設備的操作過電壓以及變電所高電壓側接地故障引起的暫態過電壓等,則在此大幅值過電壓衝擊下,老化的絕緣將被擊穿而燃弧短路。過電壓轉眼消失,工頻短路電弧卻能長時間延續,這是因為電弧的高阻抗限制了短路電流,使斷路器不能或不及時動作。這類過電壓多出現於在帶電導體與地之間,所以這種短路也多為接地故障。 短路的形成一般有兩種,一是由導體間直接接觸,短路點往往被熔焊的金屬短路,另一種則是上述以電弧為通路的電弧性短路。前者短路電流以若干kA計,金屬線芯產生高溫以至熾熱,絕緣被劇烈氧化而自燃,起火危險甚大,但大短路電流能使斷路瞬時動作切斷電源,火災往往得以避免。後者因短路電弧長時間延續,而電弧局部溫度可高達3000°~4000℃,容易烤燃附近可燃物質起火,由於接地故障引起的短路電流較小,不足以使斷路器動作跳閘切斷電源,所以電弧性短路引起火災危險遠大於金屬性短路。 電氣短路以接地故障居多,電弧性接地引起火災危險性大。不論是TN系統還是TT系統,接地故障電路的阻抗都大於帶電導體短路電路的阻抗。在接地故障電路全為金屬導體的TN-C-S系統,其導電性能不良失去接地並不影響設備的使用,故不易發現。但一旦發生接地故障,連接點的阻抗將限制短路電流,而導致電弧性短路的發生。連接點和故障點產生電弧和電火花所引起火災,而斷路器卻不能動作跳閘切斷故障。至於TT系統,其接地故障電路內串聯有系統接地和設備外殼的保護接地兩個接地電阻,電路本身的阻抗就很大,更易發生電弧性短路。由此可見,接地故障的電路阻抗大,使它易以電弧短路的形式出現,這也是接地故障容易導致電氣火災的一個重要原因。 為防止接地故障引起電氣火災,一般應採取下列措施: (1)認真檢查線路的安裝是否符合電氣裝置規程的要求。例如線間距離、前後支持物的距離、受損絕緣的檢修等,都應符合裝置的安全要求。 (2)定期測量檢查線路的絕緣。如果測得的線路導線間和導線對地絕緣電阻小於規定值,必須將絕緣損壞處加以處理,破損嚴重的導線必須更換。 (3)正確選擇與導線截面匹配的熔斷器。嚴禁用其他金屬導線代替熔體。 (4)線路和電氣設備都應在允許的負荷條件下運行,防止因長期過負荷引起絕緣損壞而發生漏電或短路。 (5)經常監視線路的運行情況,如發現嚴重過負荷時應及時處理。 為了防止因接觸電阻過大引起的接地故障火災,可採取下列措施: (1)導線間連接時,必須執行有關規程的規定。 (2)導線與各種電氣設備的連接,特別是鋁導線與電氣設備的連接,應按有關規程的規定執行。 (2)對運行中的線路和設備定期進行巡視檢查,如發現接頭髮熱或鬆動時應及時處理。 防止電弧性接地故障引起電氣火災的有效措施 一般的低壓斷路器不能作為因接地故障引起的電氣火災保護裝置。因為其額定動作電流較大。而接地故障引起的接地短路電流較小,因此不能以使斷路器動作跳閘。而只有帶剩餘電流動作保護的斷路器,能夠在接地故障電流小至在幾個mA時。就能動作跳閘,斷開故障電路,防止電氣火災。 在低壓側電源進線處裝接帶剩餘電流保護功能的斷路器是一項重要的防火災措施,其剩餘電流保護功能對全建築物的電弧性接地故障引起火災進行防護。這在一些發達國家已是廣泛應用的電氣防止火災技術,一些供電公司,包括我國香港的供電公司,為了用戶的安全用電,對不具備這一防止火災措施的用戶是不予接電的。國際電工標準IEC60364-5-53第531.2.4條規定,TT系統的電源進線處必須裝用剩餘電流保護裝置,TN系統的電源進線處,為切斷全建築物內的電弧性接地故障也應裝用。我國《住宅設計規範》(GB50096)作出每幢住宅樓的總電源進線斷路器應具有剩餘電流保護功能的明確規定。因住戶不懂得用電安全知識,又無專業電工維護管理,住宅電氣火災發生最多。據統計,我國住宅電氣火災占全國電氣火災的一半以上,所以這一規定是十分必要的。 因此,為防止電氣火災的發生,應在低壓電源進線端安裝帶過載保護、短路保護、剩餘電流動作保護於一體的多功能低壓斷路器,不僅可以保護線路、保護設備、而且還可以防止因接地故障引起的電氣火災。
視頻
RCD:又名剩餘電流裝置