免費(fèi)下載！
[!--downpath--]摘要：RCD剩余電壓短路保護(hù)器的理論根據(jù)；故障電壓“剩余原則”；使用“末級保護(hù)原則”；“運(yùn)行管理、質(zhì)量跟蹤”原則；RCD使用者的技術(shù)誤區(qū)。關(guān)鍵詞：基爾霍夫電壓定理；安培支路定理；剩余電壓互感器；RCD的技術(shù)誤區(qū)。一、概述關(guān)于RCD剩余電壓短路保護(hù)器有好多闡述，其關(guān)鍵詞歸納如下：RCD作用的局限性；短路保護(hù)器拒跳；保護(hù)器誤動(dòng)；短路保護(hù)器的頻動(dòng)；短路保護(hù)器的技術(shù)誤區(qū)；短路保護(hù)器的技術(shù)思路內(nèi)解決其頻動(dòng)、拒動(dòng)問題是不大可能的；…。關(guān)于RCD剩余電壓短路保護(hù)器的實(shí)際應(yīng)用療效的描述有：“在兩網(wǎng)整修中，大量使用了剩余電壓動(dòng)作短路保護(hù)器，幾年過去了，事實(shí)證明，短路保護(hù)器受損、人為解除運(yùn)行現(xiàn)象十分嚴(yán)重。用電耗損問題，安全用電問題依然嚴(yán)峻。糾其緣由是多方面的，但直接緣由是短路保護(hù)器的頻動(dòng)、拒動(dòng)，嚴(yán)重影響了正常用電漏電會(huì)導(dǎo)致電流過大嗎，使管、用電人員對短路保護(hù)器喪失信心，甚至舍棄。”“在兩網(wǎng)整修工程施行過程中，廣泛地應(yīng)用了短路保護(hù)裝置——剩余電壓動(dòng)作保護(hù)器。實(shí)踐證明，保護(hù)器的應(yīng)用，大大增加了人身電擊死傷車禍，同時(shí)還起到了監(jiān)督線路絕緣水平的作用，安全用電療效明顯。國外外的經(jīng)驗(yàn)證明，在低壓電網(wǎng)中，安裝保護(hù)器是避免人身電擊死傷、電氣火警及家電設(shè)備受損的有效的防護(hù)舉措。
”“RCD能非常靈敏地切斷保護(hù)回路的接地故障，還可用作防直接接觸電擊的后備保護(hù)。這在我國多年對RCD的實(shí)際使用中已得到了證明。但是，在對RCD的進(jìn)一步使用中，應(yīng)注意到它所存在的不足之處。”……。其實(shí)，眾說紛紜，各執(zhí)其詞，褒貶不一，有時(shí)矛盾，有時(shí)統(tǒng)一。誰對誰錯(cuò)？對，對在哪些地方；錯(cuò)，錯(cuò)在哪里…。二、RCD剩余電壓短路保護(hù)器的理論根據(jù)仔細(xì)觀查RCD的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和安裝位置：線路進(jìn)出的左側(cè)為電源，另左側(cè)為負(fù)載（既被保護(hù)的一方）；負(fù)載工作所須要的電源基極、工作零線必須穿過一個(gè)繞有感應(yīng)線圈的軟磁環(huán)。在復(fù)雜電路中，我們把多條大道的匯交點(diǎn)叫節(jié)點(diǎn)。基爾霍夫電壓定理說，關(guān)于節(jié)點(diǎn)的所有大道電壓的代數(shù)和恒為零，∑I=0換句話說，關(guān)于節(jié)點(diǎn)的部份大道電壓的代數(shù)和恒等于剩余大道電壓的代數(shù)和。假如把RCD保護(hù)的負(fù)載設(shè)備、線路系統(tǒng)看作一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，關(guān)于這個(gè)“節(jié)點(diǎn)”的部份大道（既負(fù)載工作所須要的基極、工作零線）電壓的代數(shù)和恰等于剩余大道（接地短路大道）電壓的代數(shù)和。簡單說，就是把負(fù)載設(shè)備、線路的所有電源基極、工作零線的電壓相乘，求其代數(shù)和，恰等于系統(tǒng)此時(shí)接地短路故障電壓∑I相、零=I漏這就是RCD能靈敏地即時(shí)地測量到隨機(jī)發(fā)生的接地短路故障的理論根據(jù)。
安培支路定理說，磁場硬度矢量H沿任何閉合路徑的線積分等于貫串由此路徑所圍成的面的電壓的代數(shù)和，既∮Hdl=∑l（安培支路定理）RCD內(nèi)部結(jié)構(gòu)中繞有感應(yīng)線圈的軟磁環(huán)既為安培閉合支路，對穿過其所圍成的面的基極、工作零線電壓求和，軟磁環(huán)內(nèi)的磁路既為“和電壓”產(chǎn)生的磁路，恰等于此時(shí)負(fù)載設(shè)備、線路系統(tǒng)的接地短路故障電壓形成的鐵損。軟磁環(huán)感應(yīng)線圈內(nèi)的感應(yīng)電勢大小、感應(yīng)電壓的大小與接地短路故障電壓成反比。所以稱其為剩余電壓互感器，并非“零序電壓互感器”。當(dāng)負(fù)載系統(tǒng)沒有發(fā)生接地短路故障時(shí)，既沒有剩余大道電壓，則有關(guān)負(fù)載系統(tǒng)的地線、工作零線電壓的代數(shù)和恒為零，雖然發(fā)生地線與基極、相線與零線之間的漏電、過載、缺相、欠壓、失壓、過流等所有穿過RCD的大道間的工作電壓、故障電壓其代數(shù)和恒為零，RCD軟磁環(huán)內(nèi)鐵損為零，其感應(yīng)線圈內(nèi)感應(yīng)電勢為零，RCD均不會(huì)動(dòng)作，故RCD沒有漏電、過載、失壓、缺相等保護(hù)作用，所以稱之為RCD剩余電壓短路保護(hù)器。現(xiàn)今生產(chǎn)的斷路器其內(nèi)部配置了剩余電壓互感器，除了具備漏電、過載、失壓、過流等保護(hù)作用外，還具備了接地短路保護(hù)功能。三、故障電壓“剩余原則”RCD剩余電壓短路保護(hù)器安裝、使用的原則是故障電壓“剩余原則”。
既被我們看作為節(jié)點(diǎn)、需要短路保護(hù)的負(fù)載設(shè)備、線路系統(tǒng)，與之有關(guān)的所有供電電源基極、工作零線N等工作大道電壓都要穿過RCD的磁環(huán)；保護(hù)零線PE、試驗(yàn)大道等保護(hù)大道電壓、試驗(yàn)大道電壓、故障大道電壓均作為剩余大道不得通過RCD。諸如在RCD的負(fù)載側(cè)工作零線N不得設(shè)置重復(fù)接地線、保護(hù)零線PE不得進(jìn)RCD。四、“合理選用”原則RCD剩余電壓短路保護(hù)器能即時(shí)、隨機(jī)、無死區(qū)檢查接地故障電壓，動(dòng)作靈敏，保護(hù)切斷電源時(shí)間短。為此，只要合理選用，正確安裝、使用RCD保護(hù)器，對于保護(hù)人身安全，避免電擊車禍和預(yù)防火災(zāi)形成會(huì)有顯著的作用。假如違反科學(xué)合理選用原則，濫用RCD保護(hù)器，出現(xiàn)保護(hù)器誤動(dòng)、頻動(dòng)，導(dǎo)致頻繁停水、大面積停水，供電安全、穩(wěn)定和可靠性增加，影響正常生產(chǎn)和生活其實(shí)會(huì)引起人們的憂愁。國家出臺(tái)了《漏電保護(hù)器安全監(jiān)察規(guī)定》（勞安字（1999）16號）和《漏電保護(hù)器安裝與運(yùn)行（-92）等一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。選用短路保護(hù)器時(shí)應(yīng)遵守以下主要原則：1.訂購短路保護(hù)器時(shí)應(yīng)訂購具有生產(chǎn)資質(zhì)的廠家產(chǎn)品，且產(chǎn)品質(zhì)量檢查合格。2.應(yīng)按照保護(hù)范圍、人身設(shè)備安全和環(huán)境要求確定短路保護(hù)器的電源電流、工作電壓、漏電電壓及動(dòng)作時(shí)間等參數(shù)。
3.電源采用短路保護(hù)器做分級保護(hù)時(shí)，應(yīng)滿足上、下級開關(guān)動(dòng)作的選擇性。4.手持式電動(dòng)工具（除III類外）、移動(dòng)式生活用電器設(shè)備（除III類外）、其他聯(lián)通式機(jī)電設(shè)備，以及觸電危險(xiǎn)性較大的用電設(shè)備，必須安裝短路保護(hù)器。5.建筑施工場所、臨時(shí)線路的用電設(shè)備，應(yīng)安裝短路保護(hù)器。這是《施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-88）中明晰要求的。6.機(jī)關(guān)、學(xué)校、企業(yè)、住宅建筑物內(nèi)的插頭回路，酒店、飯店及招待所的客房內(nèi)插頭回路，也必須安裝短路保護(hù)器。7.安裝在水底的供電線路和設(shè)備以及陰濕、高溫、金屬占有系數(shù)較大及其他導(dǎo)電良好的場所，如機(jī)械加工、冶金、紡織、電子、食品加工等行業(yè)的作業(yè)場所，以及爐窯房、水水廠、食堂、浴室、醫(yī)院等場所，必須使用短路保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)。8.固定線路的用電設(shè)備和正常生產(chǎn)作業(yè)場所，應(yīng)選用帶短路保護(hù)器的動(dòng)力配電箱。臨時(shí)使用的大型家電設(shè)備，應(yīng)選用短路保護(hù)插座（座）或帶短路保護(hù)器的插頭箱。9.短路保護(hù)器作為直接接觸防護(hù)的補(bǔ)充保護(hù)時(shí)（不能作為惟一的直接接觸保護(hù)），應(yīng)選用高靈敏度、快速動(dòng)作型短路保護(hù)器。通常環(huán)境選擇動(dòng)作電壓不超過30mA，動(dòng)作時(shí)間不超過0.1s.，這兩個(gè)參數(shù)保證了人體假如觸電時(shí)，不會(huì)使觸電者形成病理智生理危險(xiǎn)效應(yīng)。
在浴池、游泳池等場所短路保護(hù)器的額定動(dòng)作電壓不宜超過10mA。在觸電后可能造成二次車禍的場合，應(yīng)選用額定動(dòng)作電壓為6mA的短路保護(hù)器。10.對于不容許斷電的電氣設(shè)備，如公共場所的通道照明、應(yīng)急照明、消防設(shè)備的電源、用于防盜報(bào)案的電源等，應(yīng)選用報(bào)案式短路保護(hù)器接通聲、光報(bào)案訊號，通知管理人員及時(shí)處理故障。有的人在短路保護(hù)器動(dòng)作時(shí)不是認(rèn)真地找緣由，而是將短路保護(hù)器短接或拆除，這是非常危險(xiǎn)的，也是絕對不容許的。五、“末級保護(hù)”原則既要安全用電，降低觸電車禍，又要增強(qiáng)電網(wǎng)供電的可靠性，這是對短路切斷保護(hù)的全面要求。加強(qiáng)末級短路保護(hù)器的安裝率和投產(chǎn)率漏電會(huì)導(dǎo)致電流過大嗎，建議推行“末級保護(hù)”原則。以避免直接接觸觸電為主要目標(biāo)，各自保護(hù)面小，不干擾其他用戶。二級保護(hù)為系統(tǒng)總保護(hù)或分支保護(hù)。保護(hù)范圍為低壓電網(wǎng)的主干線（或分支線）、下戶線和進(jìn)戶線。建議考慮上級短路保護(hù)器的額定短路電壓為下一級額定短路電壓的2.5～3.0倍，上一級短路保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間較下一級動(dòng)作時(shí)間降低一個(gè)動(dòng)作級差，約為0.1～0.2s左右。六、“運(yùn)行管理、質(zhì)量跟蹤”原則短路保護(hù)器作為國家強(qiáng)制性施行安全認(rèn)證的焊工產(chǎn)品，其質(zhì)量好壞將直接關(guān)系到使用者的生命和財(cái)產(chǎn)的安全，必須加大和舉辦對短路保護(hù)器質(zhì)量的監(jiān)督，推行動(dòng)態(tài)管理，提升生產(chǎn)經(jīng)營者的質(zhì)量意識(shí)，杜絕不合格和冒充偽劣產(chǎn)品步入低壓電網(wǎng)。
短路保護(hù)器的運(yùn)行管理，有條件的可統(tǒng)一采購、統(tǒng)一安裝，以戶建卡，明晰運(yùn)行責(zé)任人，配備試跳運(yùn)行記錄，正確記錄投產(chǎn)試驗(yàn)情況、定期試跳情況、運(yùn)行中合閘情況、恢復(fù)送電時(shí)間、故障緣由及異常情況等。七、淺析“RCD的技術(shù)誤區(qū)”負(fù)載設(shè)備、線路總是與環(huán)境、大地之間存在著分布電容、電感；非線性負(fù)載產(chǎn)生地高次紋波形成的電磁感應(yīng)、電磁幅射；…都會(huì)導(dǎo)致供電、用電系統(tǒng)非故障性正常泄露電壓。更要命地是它的大小地不確定性，隨環(huán)境、溫度、氣候…等的變化而改變。它隱藏在RCD保護(hù)器測量的剩余電壓中，未能甩掉，時(shí)時(shí)作怪。比如有很多人家家裝住房后，RCD動(dòng)作，難以跳閘，只得解除RCD強(qiáng)行送電。誘因就是房內(nèi)悶熱正常泄露電壓減小所致。非常是總保護(hù)、分支保護(hù)的RCD保護(hù)器頻動(dòng)，引起大面積停水，事后又查不出有哪些故障，就是系統(tǒng)正常泄露電壓隨時(shí)變化、瞬間減小導(dǎo)致地。不確定的正常泄露電壓促使RCD保護(hù)器的實(shí)際應(yīng)用遇見了難以克服的困難。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，RCD保護(hù)器施行“末級保護(hù)”原則的正確性。在TN——-C供電系統(tǒng)中，工作零線N和保護(hù)零線PE公用一根零線，通過了RCD。當(dāng)接零負(fù)載設(shè)備短路時(shí)，出現(xiàn)相—零漏電電壓使繼電器熔斷，動(dòng)作靈敏的RCD卻沒有動(dòng)作，荒謬嗎？！雖然這不是RCD的過失，而是安裝使用者的無知導(dǎo)致的。
正確地安裝方式應(yīng)當(dāng)是，在單相四線制進(jìn)戶線處，首先對零線重復(fù)接地；從重復(fù)接地處拉出一根專用保護(hù)零線PE，和工作零線N互相獨(dú)立，改進(jìn)戶線為單相五線制供電既TN——-C——-S系統(tǒng)；三相進(jìn)戶線為三根線，保護(hù)零線PE不進(jìn)RCD。這樣就不會(huì)出現(xiàn)上述笑話。（克市廣大老業(yè)主的RCD如今還處在上述笑話中）另外，還有一種情況是，同樣在TN——-C供電系統(tǒng)中，RCD后負(fù)載側(cè)重復(fù)接地，導(dǎo)致RCD無故頻動(dòng)，無故停水，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)和生活。緣由是這些接法的結(jié)果導(dǎo)致RCD電源側(cè)外系統(tǒng)通過RCD負(fù)載側(cè)內(nèi)接地極的重復(fù)接地電壓成為剩余電壓所致。解決的辦法同上。在TN——-S系統(tǒng)中，假如在RCD后負(fù)載側(cè)，工作零線N重復(fù)接地，也會(huì)出現(xiàn)上述結(jié)果。解決辦法是讓保護(hù)零線重復(fù)接地。在TN——-S系統(tǒng)中，假如在RCD后負(fù)載側(cè)，把工作零線N當(dāng)作保護(hù)零線PE用，或則將保護(hù)零線PE當(dāng)成工作零線N混用，會(huì)導(dǎo)致RCD頻動(dòng)、不能跳閘。緣由是這些接法把工作電壓弄成剩余電壓造成RCD動(dòng)作。蹤上所述，RCD存在使用者的技術(shù)誤區(qū)，不存在“RCD的技術(shù)誤區(qū)。”參考文獻(xiàn)：1、-82，電氣裝置安裝工程及初驗(yàn)規(guī)范［S］2、JGJ/16-92，民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范［S］3、《剩余電壓動(dòng)作保護(hù)器的通常要求》；4、《漏電保護(hù)器的安裝和運(yùn)行》；5、《電氣起火報(bào)案控制系統(tǒng)》6、《移動(dòng)式剩余電壓動(dòng)作保護(hù)器》；
