百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 技术文章 > 正文

断路器的接地故障保护与剩余电流保护,你弄懂没?不得不说!

ccwgpt 2025-03-13 13:27 24 浏览 0 评论

最近几篇文章和微头条都是在说低压配电系统的接地型式(TN、TT、IT),以及由此延伸而来的接地故障保护、剩余电流保护等相关问题,前面的是在介绍理论基础,后面则更侧重于实际运用。

这些都是电气专业内老生常谈的问题,正因为常见才往往更容易被忽视,写这几篇文章主要也想通过不同的切入点,给大家一些新的认识,收到了很多朋友的关注和肯定,反馈较好。(这几篇文章的链接我会在文章结尾分享给大家,感兴趣的朋友,可以再回去看看。)

下面接着来说说,对断路器中的接地故障保护和剩余电流保护的准确认识,以及它们的用途。


对于标题,咋一看我们会觉得它们不都是接地故障保护吗?都可以用!真是如此吗?注意了,这里说的是“断路器”的这两种保护。

还有,剩余电流保护就是接地故障保护吗?是!但并不全是!那么,我们应该怎么看待它呢?来梳理下概念。

接地故障保护

全称应该是“单相接地故障保护”,就是某一相对地的短路故障,与三相短路或两相短路类似,也属于短路保护的一种。

只是它有一定的特殊性,三相短路和两相短路因为线芯导体的极小阻抗和线电压(380V),短路电流很大;而单相接地故障的短路阻抗较前两者要复杂些,只会更大,且短路电压仅为相电压(220V),所以短路电流相对较小。

因此,对于接地故障的保护会根据不同的短路电流大小采用不同的方案,而三相短路、两相短路则简单粗暴些,唯有努力用过电流保护去实现它。


前面文章中,我们也说了,TN系统的接地故障保护措施有以下几种方式:

  • 当过电流保护满足动作灵敏度要求时,用过电流保护的短路瞬时或短路短延时保护。
  • 当过电流保护不满足灵敏度要求时,可采用零序电流保护。TN 系统的接地故障电流相对较大(大于几十、上百安倍),采用零序电流保护是可以胜任的。对于此,带有电子脱扣器的断路器可选择四段保护功能,即长延时Ir、短延时Isd、短路瞬时Ii、接地故障保护Ig其实这个 Ig 就是零序电流保护(记住这个 Ig,后面我们会提到它)
  • 当过电流保护不满足灵敏度要求时,也可采用剩余电流保护(RCD动作于切除,RCM动作于报警)。选用剩余电流保护主要是提高了动作灵敏度,但它的作用并不止于此,还有更深层次的用意(可看下面)。
  • 以上几种方式的保护动作灵敏度在一步步提高(百安倍级以上 → 十几安倍级以上 → 毫安级以上)。

而对于 TT 系统的接地故障保护,因为接地故障电流较小(小于十几安倍),过电流保护和零序电流保护无法满足动作灵敏度要求,唯有通过剩余电流保护来实现。


所以说,接地故障保护中的过电流保护和零序电流保护措施,本质上来说是切除线路中的大故障电流,只为保护配电线路因发热而导致的绝缘损坏问题,以及因此引发的次生灾害 —— 火灾。

这里需再次说明,断路器中的接地故障保护实际上是零序电流保护的概念。它并不能防接地电弧火灾,也不能防人身电击。

而剩余电流保护只是以上几种接地故障保护方式的一种。那么,它究竟是用于哪里呢?

剩余电流保护

它用于保护【人身安全】和【财产安全】两方面,即用于防止直接接触和间接接触电击事故,和用于防建筑物电气火灾事故。

具体保护措施如下:

  • 当用于防直接接触时,其保护动作值应 ≤ 30mA(高灵敏度)。直接接触电击是假定故障电流以人体为通路而回到电源中性点的,所以必须要不大于 30mA 动作,且应立即切断电源,时间越快越好。
  • 当用于防间接接触时,保护动作值可在 30~3000mA(中灵敏度)。这里需指出的是,用于防间接接触的 RCD 动作整定值是可以大于 30mA 的。因为间接接触电击防护是假定设备在运行过程中绝缘损坏了,为防电击,正常环境中当预期接触电压超过50V时,应提前在规定时间内切断故障回路。对于 TN 系统,仅要求 RCD 的动作整定值 Ia ≤ 220/Zs(接地故障回路阻抗很小,仅为线芯导体阻抗,2 欧姆以内),很显然 Ia 的整定值可以是几十安倍,并不是 30mA。对于 TT 系统,则要求 Ia ≤ 50/Ra(设备端保护接地电阻值,一般情况下 ≤ 10欧姆),同样 Ia 也可以大于30mA。
  • 当用于防电气火灾时,保护动作值通常可在 100~300mA,对于框架断路器 ACB 的剩余电流保护整定范围可在 0.5~30A(低灵敏度),塑壳断路器 MCCB 也在 0.1~30A(低灵敏度)。

此处要说明一下,《低压配电设计规范》GB50054-2011 第 6.4.3 条指出:为减少接地故障引起的电气火灾危险而装设的剩余电流监测或保护电器,其动作电流不应大于300mA。

也正因为规范中的要求,很多人将 RCD 用于防电气火灾时,往往整定电流设定在不大于 300mA 的范围内。也确实,在 IEC-TC64 的技术文件中指出了 300mA 以上的电弧能量才能引起火灾。但我们忽略了它的条件设定,即场景是火灾危险场所

什么是火灾危险场所呢?是生产、加工、储存木材、纸张、棉花之类的可燃物以及多粉尘的火灾危险场所(BE2场所,可参见《建筑物电气装置第5-51部分:电气设备的选择和安装通用规则》GB/T 16895.18-2010表51A)。

而《低压配电设计规范》第 6.4.3 条文说明中指出,一般场所并不受 300mA 限制,可根据实际情况调整动作电流值。


那么,采用 300mA 以内的防电气火灾措施,适用于设在一般建筑物电源进线处,但当建筑物单体规模较大时这个 300mA 的整定还适用吗?具体又该通过什么样的措施来限制整定值过大无法起到电气火灾防护呢?

还有,变电所变压器低压侧总进线断路器处,应该设置接地故障保护,还是设置剩余电流保护?又该如何去做?

可点击关注【电气研习设】,将在下一篇文章中详细进行介绍......

最近的几篇相关文章分享:

低压配电的TN、TT、IT,接地故障保护都怎么做?这里有最全归类!

剩余电流保护器 RCD 怎么用才正确?一文教会你(电气必收藏!)

相关推荐

定时任务工具,《此刻我要...》软件体验

之前果核给大家介绍过一款小众但实用的软件——小说规则下载器,可以把网页里的小说章节按照规则下载到本地,非常适合喜欢阅读小说的朋友。有意思的是,软件作者当时看到果核写的体验内容后,给反推荐到他的帖子里去...

前端定时任务的神库:Node-cron,让你的项目更高效!

在前端开发中,定时任务是一个常见的需求。无论是定时刷新数据、轮询接口,还是发送提醒,都需要一个可靠且灵活的定时任务解决方案。今天,我要向大家介绍一个强大的工具——Node-cron,它不仅能解决定时任...

Shutter Pro!一款多功能定时执行任务工具

这是一款可以在电脑上定时执行多种任务的小工具,使用它可以根据时间,电量等来设定一些定时任务,像定时打开程序、打开文件,定时关机重启,以及定时弹窗提醒等都可以轻松做到。这是个即开即用的小工具,无需安装,...

深度解析 Redis 缓存击穿及解决方案

在当今互联网大厂的后端开发体系中,Redis缓存占据着极为关键的地位。其凭借高性能、丰富的数据类型以及原子性操作等显著优势,助力众多高并发系统从容应对海量用户的访问冲击,已然成为后端开发从业者不可或...

从零搭建体育比分网站完整步骤(比较好的体育比分软件)

搭建一个体育比分网站是一个涉及前端、后端、数据源、部署和维护的完整项目。以下是从零开始搭建的详细流程:一、明确项目需求1.功能需求:实时比分展示(如足球、篮球、网球等)支持多个联赛和赛事历史数据查询比...

告别复杂命令行:GoCron 图形界面让定时任务触手可及

如果你是运维人员或者经常接触一些定时任务的配置,那么你一定希望有一款图形界面来帮助你方便的轻松配置定时任务,而GoCron就是这样一款软件,让你的配置可视化。什么是GoCron从名字你就可以大概猜到,...

Java任务管理框架核心技术解析与分布式高并发实战指南

在当今数字化时代,Java任务管理框架在众多应用场景中发挥着关键作用。随着业务规模的不断扩大,面对分布式高并发的复杂环境,掌握其核心技术并进行实战显得尤为重要。Java任务管理框架的核心技术涵盖多个方...

链表和结构体实现:MCU软件定时器(链表在单片机中的应用)

在一般的嵌入式产品设计中,介于成本、功耗等,所选型的MCU基本都是资源受限的,而里面的定时器的数量更是有限。在我们软件设计中往往有多种定时需求,例如脉冲输出、按键检测、LCD切屏延时等等,我们不可能...

SpringBoot定时任务(springboot定时任务每小时执行一次)

前言在我们开发中,经常碰到在某个时间点去执行某些操作,而我们不能人为的干预执行,这个时候就需要我们使用定时任务去完成该任务,下面我们来介绍下载springBoot中定时任务实现的方式。定时任务实现方式...

定时任务新玩法!systemd timer 完整实战详解

原文链接:「链接」Hello,大家好啊!今天给大家带来一篇使用systemdtimer实现定时任务调度的详细实战文章。相比传统的crontab,systemdtimer更加现代化、结构清晰...

Celery与Django:打造高效DevOps的定时任务与异步处理神器

本文详细介绍了Celery这一强大的异步任务队列系统,以及如何在Django框架中应用它来实现定时任务和异步处理,从而提高运维开发(DevOps)的效率和应用性能。下面我们先认识一下Cele...

订单超时自动取消的7种方案,我用这种!

前言在电商、外卖、票务等系统中,订单超时未支付自动取消是一个常见的需求。这个功能乍一看很简单,甚至很多初学者会觉得:"不就是加个定时器么?"但真到了实际工作中,细节的复杂程度往往会超...

裸机下多任务框架设计与实现(gd32裸机配置lwip 网络ping不通)

在嵌入式系统中,特别是在没有操作系统支持的裸机环境下,实现多任务执行是一个常见的挑战。本文将详细介绍一种基于定时器的多任务框架设计,通过全局时钟和状态机机制,实现任务的非阻塞调度,确保任务执行中不会出...

亿级高性能通知系统构建,小白也能拿来即用

作者介绍赵培龙,采货侠JAVA开发工程师分享概要一、服务划分二、系统设计1、首次消息发送2、重试消息发送三、稳定性的保障1、流量突增2、问题服务的资源隔离3、第三方服务的保护4、中间件的容错5、完善...

运维实战:深度拆解Systemd定时任务原理,90%的人不知道的玩法

运维实战:深度拆解Systemd定时任务原理,90%的人不知道的高效玩法一、Systemd定时任务的核心原理Systemd定时任务是Linux系统中替代传统cron的现代化解决方案,通过...

取消回复欢迎 发表评论: