剩余电流动作继电器误动及处理
2024-09-26 09:44:49 来源：acrel2024
【摘要】本文分析了剩余电流动作继电器运行中常见的误动的几种情况，并简要的提出了解决的办法和应注意的事项。
【关键词】剩余电流动作继电器；误动原因
0概述
剩余电流动作继电器普及推广以来,对 400 V 及以下用电安全起到了重要作用。但它的误动严重影响了使用效果和供电的可靠性。
1剩余电流的产生
剩余电流 (residual current)即人们俗称的漏电电流。实际上,任何一个电气设备、任何一条供电线路都或多或少存在剩余电流。剩余电流一般为带电导体对地的正常泄漏电流,故又称为泄漏剩余电流。泄漏剩余电流与电气施工工艺、施工水平,绝缘层介质和厚度 ,线路敷设方式,用电设备内在的供电线路形式,电气设备与线路的使用时间长短,负载类别、数量周围的地理气候环境(温度、湿度、气压等),供电电压、电流、频率及电源污染程度等参数,以及建筑物使用性质均有直接的关系。实际工作中虽不必有十分精确的泄漏剩余电流值,但作为电气设计时的重要参数,亦应有一个较正确的估算参考值。设备在正常环境正常使用状态下所产生的对地泄漏剩余电流均应称为正常的泄漏剩余电流。
低压配电线路中,电力电缆的对地杂散电容是线路产生正常泄漏剩余电流的主要原因之一。对于非线性负载的用电设备 .为了限制电磁干扰抑制谐波,均配置射频干扰 (RFD直接接地的滤波器,这样增加了持续的正常泄漏剩余电流。电动机起动时的正常泄漏剩余电流较大。为防止线路上的雷电等过电压,采用压敏电阻等元件组成的限压型电涌保护器(SPD)也会产生较大的正常泄漏剩余电流。
一般来说,正常的泄漏剩余电流是不会产生火灾隐患的,如电缆的杂散电容电流是通过整个线路的耦合而传输的,绝不会在某一点产生放电电弧。而对于非线性负载产生的泄漏剩余电流等,在产品制造过程中已采取了限制剩余电流的安全措施,不会产生放电电弧。真正的火灾隐患是非正常的,局部或某点发生了剩余电流 (如单相接地故障).当此电流的线路与接地处没有良好接触时,则会产生放电电弧。当此剩余电流>300 mA时,极易引燃周围的可燃物,形成火灾若与接地体良好接触时 ,剩余电流会在导体中产生热积聚,当热量积聚到一定温度,使绝缘材料软化,直到绝缘层破坏失去绝缘作用,事故状态扩大,为电气火灾的形成创造了条件。由于剩余电流数值一般均较小,断路器与熔断器对它起不到保护作用,而且剩余电流引发火灾的过程又是渐进的,往往需要较长的时间才会由量变到质变,因此剩余电流产生的电气火灾不仅隐蔽,而且不易查找,一般的电气检查是很难发现此故障的，必须安装专用的剩余电流检测动作保护装置(Residual Current Device,RCD)来进行检测防范。
2剩余电流动作继电器误动的原因
布线不符合规程要求起漏电，继电器动作。尽管电网经过用电标准化和电气化建设,但是建筑物中用电状况改善极少,漏电隐患依然存在，一些新的设施内布线未按相关要求施工，在阴雨天这些用户使用电器或照明灯具就引起保护器动作。
电磁干扰引起的误动。由于电网改造的电箱内部空间小、出线多，当其中一路大负荷启动时，该线路的强电场严重地影响了相邻线路的保护器而误动。
谐波干扰引起的误动。不少用电器中都有单相电动机作为主要部件，而单相电动机的启动又离不开电容器移相，随着这些单相电动机使用时间的增加电容器的老化也越来越严重,因此，单相电动机在启动瞬间所产生的谐波也越来越严重。这些谐波的产生，严重影响了鉴相鉴幅型保护器、脉冲型保护器的正常工作而产生误动作。
变频设备启动时引起的误动。一些企业使用变频设备，这些设备在启动时,鉴相鉴幅型保护器、脉冲型保护器就存在误动的可能。
3继电器误动的处理方法
对于室内布线不符合规程要求引起漏电误动作的处理。首先应将室内线路按照楼层(房间)进行分段，然后采用测量每段线路的绝缘电阻的方法检查出漏电线路段，并按照技术规程要求对该段线路进行绝缘处理或更换。如果整户线路绝缘电阻阻值较低,就必须重新布线。
对于电磁干扰引起的保护器误动的处理。一次导线穿过电流互感器时，一定要将电流互感器上下10 cm 范围内的导线整理整齐后，再用扎带将导线扎在一起，并保持处在电流互感器中心位置。一次导线线径应根据电流互感器孔径的大小选择,孔径不可太小以减少或消除因电磁干扰引起的误动作。
对于谐波干扰及变频设备启动时保护器的误动的处理。单相电动机启动时，会产生正弦波变引起谐波干扰保护器误动。该畸变正弦波是一个十分复杂的变量，谐波幅值的大小、谐波的持续时间与单相电动机使用年限的长短及电动机启动瞬间正波的初相位有关。因此，消除保护器这类误动，有的可采取提高保护器额定剩余动作电流值的办法，而有的只能采用增加保护器动作时间(即延时)值来防止误动，剩余电流保护方式一般只需采用二级保护，负荷较大的线路也可以采用三级保护。各级保护动作电流的配合如下。二级保护其末端保护动作电流小于等于30 mA,动作时间小于等于 0. s; 总保护动作电流60100 mA,动作时间小于等于 0.3 。三级保护:末级保护动作电流同二级保护的保护动作电流;中级保护动作电流同二级保护的总保护动作电流;总保护动作电流200~300 mA,动作时间小于等于 0.5s。这样的保护方式，其未端保护可将漏电跳闸而停电的范围缩小，不影响其他设备的用电。而带有延时的中级保护、总保护,则可防止谐波干扰、变频设备启动等起的保护器误动，从而提高了供电的可靠性。
4产品应用
下面介绍三种常见的漏电情况。
1、防直接接触电击必须采用I△n≤30mA的高灵敏度的RCD。
2、防间接接触电击可采用I△n大于30mA的中灵敏度的RCD。
3、防火RCD需采用4极或2极RCD。
对于IT系统，按规定采用剩余电流继电器。为防止系统绝缘降低和作为二次故障后备保护，依据接线型式，采用类似 TT 或 TN 系统的保护措施。首先应采用绝缘监视装置，预测一次故障。
对于TT系统，推荐采用剩余电流继电器。因为当发生单相接地故障时，故障电流很小，且较难估计，达不到开关的动作电流，外壳上将出现危险电压。此时N线必须穿过剩余电流互感器。
对于TN-S系统，可采用剩余电流继电器。更快速灵敏切断故障，以提高安全可靠性，此时 PE 线不得穿过互感器，N 线必须穿互感器，且不得重复接地。
对于TN-C系统，不能采用剩余电流继电器。因为 PE 线和 N 线合一，若 PEN 线不重复接地，当外壳带电，互感器进出电流相等，ASJ拒动；若PEN线重复接地，部分单相电流将流入重复接地，达一定值后，ASJ 误动。 需将TN-C系统改造成TN-C-S系统，同TN-S系统，再将剩余电流互感器接入TN-S系统中。
5产品简介
安科瑞电气ASJ系列剩余电流继电器能够满足上述几种漏电情况的防护，与遥控跳闸开关联用，及时切断电源，防止间接接触、限制漏电电流。也可以直接作为信号继电器，监控电力设备。特别适用于学校、商厦、工厂车间、集贸市场、工矿企业、国家重点消防单位、智能大厦与小区，地铁、石油化工、电信及国防等部门用电的安全保护。
仪表具体的接线端子和典型接线如下所示：
6结语
引起剩余电流动作继电器误动的原因多种多样，要彻底根治误动,电网则应实施分级保护,将继电器动作限制在小范围内而不影响其余回路:而分支线路的总保护则采用延时动作型保护器，以躲开谐波干扰变频设备影响确保分路出线的正常投运。
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3、防火RCD需采用4极或2极RCD。
对于IT系统，按规定采用剩余电流继电器。为防止系统绝缘降低和作为二次故障后备保护，依据接线型式，采用类似 TT 或 TN 系统的保护措施。首先应采用绝缘监视装置，预测一次故障。
对于TT系统，推荐采用剩余电流继电器。因为当发生单相接地故障时，故障电流很小，且较难估计，达不到开关的动作电流，外壳上将出现危险电压。此时N线必须穿过剩余电流互感器。
对于TN-S系统，可采用剩余电流继电器。更快速灵敏切断故障，以提高安全可靠性，此时 PE 线不得穿过互感器，N 线必须穿互感器，且不得重复接地。
对于TN-C系统，不能采用剩余电流继电器。因为 PE 线和 N 线合一，若 PEN 线不重复接地，当外壳带电，互感器进出电流相等，ASJ拒动；若PEN线重复接地，部分单相电流将流入重复接地，达一定值后，ASJ 误动。 需将TN-C系统改造成TN-C-S系统，同TN-S系统，再将剩余电流互感器接入TN-S系统中。
5产品简介
仪表具体的接线端子和典型接线如下所示：引起剩余电流动作继电器误动的原因多种多样，要彻底根治误动,电网则应实施分级保护,将继电器动作限制在小范围内而不影响其余回路:而分支线路的总保护则采用延时动作型保护器，以躲开谐波干扰变频设备影响确保分路出线的正常投运。
