[分享]建筑电气实用技术之“RCD的参数如何确定?”

发表于2019-03-22     1052人浏览     0人跟帖     总热度:236  


RCD在中国普及的30余年间,人们对RCD在配电系统中的接地故障保护作用关注同时,也关注在配电系统中安装的RCD上下级间的选择性保护配合问题。
建筑电气实用技术之“RCD的参数如何确定?”_1
关于RCD
剩余电流动作保护电器简称剩余电流保护器,即residual current operated protective device,简称为RCD,是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。

其功能是检测供电回路的剩余电流,将其与基准值相比较,当剩余电流超过该基准值时分断被保护电路。

RCD原理是把PE线以外的几个正常工作有电流的几根线一起穿过零序互感器的线圈,通过检测其矢量和来起到保护作用。PE和PEN不穿,其他都穿。

根据接线分为:1PN,2P,2PN,3P,3PN,4P。

RCD的分类
部分分类:
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RCD的选择
由于人们选择安装RCD的保护对象不尽相同和产品的标准要求不同,要达到RCD间理想的选择性,还需根据保护需求、安装标准和产品标准差异正确的选用RCD产品,选用RCD的主要目的是人身电击保护和由接地故障引起的火灾防护,因此正确选用RCD还需要从这两个基本需求出发:

人身电击防护

根据IEC63064-4-41电击防护的标准要求,可用额定剩余电流不超过30mA的RCD作为直接接触防护失效或使用者疏忽触及带电体时的补充防护。RCD也可以作为保护接地系统完善的用电设备的人身间接接触防护,用于间接接触防护的RCD的额定剩余电流值应能保证在用电设备发生接地故障时可靠分断电路。
对用于直接接触补充防护的RCD不应设置延时,保证RCD在故障保护时迅速分断电路。而对用于间接接触防护的RCD的动作时间不设要求。

接地故障引起的火灾危害防护

根据IEC60364-4-42 热效应防护的标准要求,从火灾危害防护的角度,在必要限制接地故障电流引起危险的地方,应采用RCD保护或剩余电流监视措施,保护器的额定剩余电流值应不大于500mA。

为保证选择性,电源侧的RCD的最小不动作时间应大于符合侧RCD的总动作时间;电源侧的RCD的额定剩余电流应至少为负荷侧RCD的3倍。

下表为GB/T 13955-2005 对分断时间的要求:

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关于额定剩余电流
额定剩余电流是指在基本保护措施失效的情况或电气装备、设施使用者疏忽的情况下的附加保护。额定剩余电流不可以作为独立的直接保护。

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RCD间的选择性配合
根据以上对RCD选用需求,可以得出配电系统中RCD的选用首先应遵循:

1、用于末端人身电击直接接触附加防护的RCD 应为额定剩余电流小于30mA的瞬动型(非延时型);
2、与人身电击直接接触防护RCD相配合的上级RCD只能提供间接接触防护或火灾防护。

在此基础上RCD的配合可以从额定剩余电流选择和动作时间选择两个方面考量:

1、额定剩余电流的选择
IEC推荐的额定剩余电流优选值的极差完全可以满足动作电流间的配合,下级RCD在与额定剩余电流值大于自身值3倍的RCD均可以保证电流间的选择性,但由于系统发生接地故障时其故障电流值通常远大于产品标准要求的最高剩余电流值,所以仅靠额定剩余电流的选择达到选择性配合是很难实现的。

2、动作时间的选择性配合
动作时间的选择性应按上级RCD最小不动作时间大于下级RCD在同电流值时的最大动作时间为原则选取何时的延时时间;

● 符合IEC61008/61009标准的RCD间的配合:瞬动型RCD与选择型RCD的配合在上下级额定剩余电流间3倍以上的极差完全可以达到完美的选择性;

● 符合IEC60947-2标准的延时型RCD(CBR)与其他瞬动型RCD间的配合:上级RCD 2倍额定剩余电流下的延时动作时间大于同电流值下级瞬动型RCD动作时间值即可,如在额定剩余电流100mA延时型RCD与下级30mA瞬动型RCD配合,在100mA动作电流条件下,下级RCD的动作时间有可能达到0.15s, 所以上级断路器的最小延时时间应选为0.2s.

● 符合IEC60947-2标准的延时型RCD(CBR)与其他延时型RCD间的配合:选择方法与前面的方法一样,保证额定剩余电流极差在3倍极差以上,同时在上级RCD的额定剩余电流之下,下级RCD的最大动作时间应小于上级RCD的最小延时设定时间。

关于泄露电流
RCD仅能提高对地故障灵敏度,同时需注意慎用,提高灵敏度的同时容易破坏选择性,尤其在首端使用且动作于跳闸时,后面开关必须都带RCD,否则无法满足选择性。

当RCD动作于跳闸时,规范要求切断所有带点导体,是为了彻底切除故障,如果不切断N线,当N线故障时,会导致及时负荷侧跳闸上级仍然跳闸。

RCD的额定值应大于正常泄露电流的2倍,以防止误动作。以下是配电手册中给出的常用电器和电缆的泄露电流参考值。

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泄露电流制约了保护电器带RCD的供电距离和供电范围。

(需要注意,泄露电流无法精确计算,三相的还需要考虑矢量和。)

关于GB/T 13955-2017
这是关于RCD的标准,全称为《剩余电流动作保护装置安装和运行》。

标准规定了正确选择、安装、使用剩余电流动作保护装置及其运行管理的有关要求。适用于额定电压不超过400V的交流供电系统。不适用于相与相之间或相与N线之间发生的点击事故、电气设备损坏或电气火灾事故的保护作用。

相关术语:

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可不安装RCD的情况:

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RCD动作参数的选择
RCD动作参数的选择,应考虑以下因素:

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特殊负荷和场所的RCD选用

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安装RCD的施工要求
安装RCD的施工要求如下:

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周妍彤

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