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1、剩余电流动作保护器检测方法及考前须知剩余电流动作保护器(简称RCD,俗称漏电开关)作为 一种保护电器,是防止人身电击、电气火灾及电气设备损坏 的有效设施。当保护器中的互感器流过电流的向量和不等于 零,与流经中性线的返回电流之间有差值,这个差值为剩余 电流值。如果该差值高于额定的RCD的动作电流,RCD将跳 闸,从而切断电源。RCD作为国家强制性实施平安认证的电工产品,其质量 的优劣将直接关系到使用者的生命和财产的平安。在低压配 电系统中,安装合格的RCD是防止人身电击和漏电引起电气 火灾及电气设备损坏事故的有效技术措施。尤其在农村低压 电网中,RCD对减少人身电击伤亡,防止电气设备损坏已取 得
2、了明显的效果。为保证RCD能够正常工作,在发生漏电的情况下,迅速 可靠地切断电源,必须尽早地发现不能正常工作的RCD,并 及时地给予维修或更换,因此电气工作人员必须定期对RCD 开展测试。对于家用普通的剩余电流动作保护器,通常采用按保护 器上的试验按钮,使保护器人为跳闸的方式开展试验,但是 这种方式,只能检测该保护器的机械操作机构能否正常动作, 不能检测其电气装置是否正常工作。也有的采取通过一个合适的电阻将相线对地连接的方 式来开展测量。这种方法,只能从一定程度上验证剩余电流保护器能否动作,但不能测量出其动作时间和动作电流。这 种方法不可取也不平安。新标准GB 13955-20*剩余电流动作保
3、护装置安装和 运行明确要求,应采用专用的测试仪表对保护器定期做特 性试验,严禁采用动物或直接接地的方法做试验。1测试原理开展RCD检测,需专用的仪表模拟发生相线对地短路的 情况,使RCD动作,从而测得RCD的各项参数值。目前国内 外检测RCD的接线方式主要有三种,如图1所示。图1测试时的三种接线方式第一种方式,可变电阻都接在负荷侧的带电导体和外露 可导电局部之间。电流随可变电阻RP的减小而增大。这种 方式对于系统接地型式TN-S、TT和IT系统均可采用。在IT 系统中,试验时为使RCD动作,需要将系统的一点直接接地。第二种方式,可变电阻都接在电源侧的一根带电导体和 负荷侧的另一带电导线之间。电
4、流随可变电阻RP的减小而 增大。在试验时应断开负荷。这种方式对于TN-S、TT、IT 系统均可采用。第三种方式,采用辅助电极的方法来测量,电流随着可 变电阻RP的减小而增大。这种方式可适用于TN-S、TT和IT 系统。为使RCD在试验时动作,需将系统的一点直接接地。2测试内容为了确保所使用的RCD成功开展人身和设备的保护,一 般应测量接触电压、分断时间、脱扣电流及接地电阻。2. 1接触电压UC接触电压是在故障状态下,在可导电元件上产生的触及 人体的电压。故障电流经过电气设备流到大地,通过接地电 阻RE (TT系统)产生电压降,即为故障电压。有一局部故 障电压是为人体所承受的,这局部电压就是接触
5、电压UC,如 图2所示。ZB:人体阻抗,RS:地板/脚下电阻,RE:外露可导电 局部的接地电阻,IF:故障电流,UC:接触电压,US:地板/脚下电阻的电压降,LT:故 障电压图2接触电压的原理图接触电压的允许最大值叫做极限接触电压,用UL表示, 通常为50Vo在某些要求高的场合(如医院等)只允许24Vo2.2 分断时间tA又称动作时间、脱扣时间、跳闸时间等,是指RCD在额 定动作电流IAn下跳闸所需要的时间。要求保护器应该在 规定的动作时间内跳闸。测量分断时间电路图与接触电压测量一样,见图lo但 测试电流一般是0.51 An. IAn、21 An,也可以是51 Ano 为了平安,测试仪表应在测
6、量跳闸时间之前测量接触电压。如果测得的分断时间超出允许极限,应更换不合格的RCD, 因为跳闸时间主要取决于RCD的性能。2.3 脱扣电流又称动作电流、分断电流、跳闸电流等,是指断开RCD 时的剩余动作电流值IA。要求实际的剩余动作电流值应小 于额定剩余动作电流值IAn,大于额定剩余不动作电流值, 通常为0.51 Ano2.4 接地电阻RE对用于预防人身电击的RCD保护,接地电阻值大小是极 其重要的。如果接地电阻太大,在故障状态下,导致电气设 备上产生较高的接触电压。因此安装RCD后的接地电阻必须 满足:REI An50Vo3测试中应注意的问题3. 1测量时应断开负载由于负载中存在各种电器设备,
7、这些电器在正常工作时 就会有一定的泄漏电流,如果在测试时不断开负载,测得的 动作电流值将是实际RCD动作电流值与所有负载泄漏电流值 之差。另外,由于在RCD特性测试时,会引起RCD动作跳闸, 因此,也需要测量时提前断开负载。3.2 相线、中性线和保护线应正确对应相线(L,俗称火线)、中性线(N,俗称零线)和保护 线(PE,俗称地线)应正确对应。测量时必须明确三根线的性质(即哪个是中性线、相线、保护线),如果采用三孔插座的接线,应该遵循“左零右火, 接地在上”的原那么。3.3 三相三线剩余电流保护器的测量对于三相三线保护器的测量,有的仪器采用由被测系统 提供电源,其电源要求为220V10%o如果
8、将仪器供电电源 的相线接在某根相线,中性线接在PE线上,由于仪器本身 工作时需要电流,就成了泄漏电流的一局部,如果该值超过 RCD的动作电流值,那么会引起RCD动作而无法开展正常的测 试。因此,建议采用由电池供电的测试仪器,如美翠牌MI2121 型测试仪,它采用电池供电,在各种场合均可适用。3.4 间接测量泄漏电流设备的防电击保护不仅依靠基本绝缘,还包括附加的安 全措施,即将能触及的可导电局部与设施固定布线中的保护 (接地)线相连接,对于I类设备在正常工作时,都会有一 定的泄漏电流,因为这些设备的泄漏电流相加,小于RCD的 额定不动作电流值,即为0.51 An,因此不会引起RCD动作。当带负载
9、测量RCD的动作电流时,其测得值应为实际RCD 动作电流值与所有负载泄漏电流值之差,据此原理,可以在 断开负载时重新测量,这时就可以得出正常工作时的泄漏电 流值。3.5 接触电压不超限值在开展RCD测试时,规范的仪器应先测量接触电压值, 如果该值超过允许值(50V或24V),应该对系统开展改造才 能继续开展测试。这是因为,当接地电阻值过大时,由故障 电流在接地电阻上引起的电压降过大,即当电器的外露可导 电局部带电时,接地电阻大,引起RCD动作。当人体接触电 气设备的外露可导电局部时,就会发生人身电击。如果安装 动作电流小于30mA的RCD,且性能可靠,即RCD可立即断电, 保护了人身平安。RCD起到应有的保护作用。3. 6选择测试仪器测试RCD的动作特性,是国家标准强制性规定必须开展 的,因此在选择仪器时应该选择由正规生产厂家生产,并经 过相关部门检测合格的产品。最好选用一台能够同时完成接触电压、脱扣时间、脱扣 电流、接地电阻四项测试的仪器。如MI2121型测试仪能测 单相、三相三线、三相四线剩余电流保护器的动作特性。