【摘要】鋼鐵廠(chǎng)為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降碳,、安全運(yùn)行,，在不斷升級(jí)改造現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備。針對(duì)鋼鐵廠(chǎng)改造中對(duì)剩余電流動(dòng)作斷路器的設(shè)計(jì)應(yīng)用方案進(jìn)行探討,，解析了剩余電流動(dòng)作斷路器在電網(wǎng)供電系統(tǒng)中對(duì)設(shè)備和線(xiàn)路的漏／觸電保護(hù)應(yīng)用方案,。該方案設(shè)計(jì)可為鋼鐵廠(chǎng)電網(wǎng)供電提供安全可靠的運(yùn)行保障。

【關(guān)鍵詞】剩余電流動(dòng)作斷路器,；漏／觸電保護(hù),；鋼鐵廠(chǎng)；電網(wǎng)供電

0引言

某鋼鐵廠(chǎng)的電網(wǎng)供電系統(tǒng)始建于２０世紀(jì)６０年代,，經(jīng)歷了不同年代的建設(shè)改造,。由于鋼鐵廠(chǎng)存在各種不同用電場(chǎng)合的供電需求，目前有不同年代建設(shè)的電網(wǎng)供電系統(tǒng)在運(yùn)行,。受當(dāng)時(shí)不同年代經(jīng)濟(jì)條件和電器設(shè)備技術(shù)發(fā)展的制約,，在電網(wǎng)供電系統(tǒng)中部分沒(méi)有設(shè)計(jì)安裝剩余電流動(dòng)作斷路器（ＣＢＲ），即使后續(xù)在部分電網(wǎng)供電系統(tǒng)中改造安裝了剩余電流動(dòng)作斷路器,，但由于ＣＢＲ類(lèi)型和電網(wǎng)供電系統(tǒng)不匹配,，ＣＢＲ的設(shè)計(jì)安裝接線(xiàn)不合理，導(dǎo)致ＣＢＲ拒動(dòng)和誤動(dòng)作情況時(shí)有發(fā)生,。電網(wǎng)供電系統(tǒng)沒(méi)有安裝ＣＢＲ時(shí),，若設(shè)備電線(xiàn)絕緣老化，會(huì)引起電氣火災(zāi)事故,，人為誤接線(xiàn)操作也經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致漏／觸電傷人,，嚴(yán)重影響生命安全。因此,，該鋼鐵廠(chǎng)提出了全面對(duì)老舊電網(wǎng)供電系統(tǒng)進(jìn)行改造,、安裝漏電保護(hù)裝置的需求，線(xiàn)路重新布局,，線(xiàn)路中增加剩余電流動(dòng)作斷路器,。根據(jù)鋼鐵廠(chǎng)的改進(jìn)技術(shù)要求，本文針對(duì)鋼鐵廠(chǎng)的不同供電系統(tǒng),，提出了設(shè)計(jì)改造安裝ＣＢＲ的解決方案,，并對(duì)存在錯(cuò)誤設(shè)計(jì)的接線(xiàn)圖進(jìn)行分析說(shuō)明。歷經(jīng)６個(gè)月的設(shè)計(jì)改造,，解決了該鋼鐵廠(chǎng)老舊電網(wǎng)系統(tǒng)中線(xiàn)路和設(shè)備的漏電保護(hù)安全問(wèn)題,。改造加裝的ＣＢＲ經(jīng)過(guò)１年多的運(yùn)行，現(xiàn)場(chǎng)漏電事故事件明顯減少,，有效地防止了漏／觸電事故的發(fā)生,，預(yù)防了漏電引起的電氣火災(zāi)，保障了線(xiàn)路和設(shè)備的用電安全,，確保了人身安全,。

1ＣＢＲ在電網(wǎng)供電線(xiàn)路中的作用

剩余電流動(dòng)作斷路器俗稱(chēng)漏電斷路器，其不但對(duì)用電設(shè)備和線(xiàn)路進(jìn)行過(guò)電流故障保護(hù),，同時(shí)可對(duì)用電設(shè)備和線(xiàn)路中出現(xiàn)的漏電流故障進(jìn)行保護(hù),，在低壓電網(wǎng)供電系統(tǒng)中起到非常重要的保護(hù)作用。線(xiàn)路中安裝ＣＢＲ后,，可確保人身安全,，避免漏／觸電造成的致命事故。當(dāng)線(xiàn)路中存在漏電電流時(shí),，可能會(huì)引起線(xiàn)路電氣火災(zāi),，ＣＢＲ也可預(yù)防因漏電引起的火災(zāi)事故?？梢?jiàn)ＣＢＲ可以消除電網(wǎng)供電系統(tǒng)線(xiàn)路中的各種不安全因素,，成為提高電網(wǎng)供電系統(tǒng)線(xiàn)路中安全用電的有效預(yù)防措施及的保護(hù)元器件。

在低壓電網(wǎng)供電系統(tǒng)中,，按照漏／觸電保護(hù)線(xiàn)路級(jí)別可分為三級(jí)漏電保護(hù),。配電負(fù)載側(cè)作為配電系統(tǒng)中的一級(jí)總保護(hù)，安裝在低壓配電總電源側(cè),，一般漏電保護(hù)值為５００ｍＡ以上,，并設(shè)置一定的延時(shí)動(dòng)作時(shí)間，以防三級(jí)或二級(jí)線(xiàn)路發(fā)生漏／觸電故障時(shí),，造成一級(jí)線(xiàn)路停電,。主干分支線(xiàn)路側(cè)為二級(jí)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)分支線(xiàn)路到終端側(cè)之間線(xiàn)路的漏／觸電保護(hù),，同時(shí)作為終端漏／觸電保護(hù)的后備保護(hù),，一般漏電保護(hù)值為１００～５００ｍＡ，總漏電電流小于一級(jí)漏電保護(hù)值,，大于三級(jí)終端側(cè)漏電保護(hù)值,，既可保護(hù)漏／觸電故障,，又可防止漏電火災(zāi)的發(fā)生。用戶(hù)終端側(cè)為三級(jí)保護(hù),，終端三級(jí)漏／觸電保護(hù)系統(tǒng)中,，人觸電事故絕大部分都發(fā)生在該終端的用電設(shè)備和線(xiàn)路上，對(duì)一些存在危險(xiǎn)的設(shè)備需加ＣＢＲ,，如移動(dòng)式用電設(shè)備,、焊接設(shè)備等，作為用電系統(tǒng)線(xiàn)路的末端保護(hù),，靈敏度高,，響應(yīng)快速，漏電動(dòng)作值不能大于３０ｍＡ,，且無(wú)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間,，如在水池、浴池等潮濕易漏電的場(chǎng)合,，則漏電電流保護(hù)值為１５ｍＡ以下,。三級(jí)保護(hù)*大的好處是縮小停電范圍，防止發(fā)生大面積停電,。以上三級(jí)保護(hù)線(xiàn)路中任何一級(jí)發(fā)生漏／觸電故障時(shí),，都會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失，所以電網(wǎng)供電系統(tǒng)線(xiàn)路中安裝ＣＢＲ的重要性是不言而喻的,。

2ＣＢＲ的保護(hù)工作原理

觸電方式有直接觸電和間接觸電兩種,。直接觸電為人體直接接觸帶電的裸露導(dǎo)電部位，漏電電流從接觸處經(jīng)過(guò)人體心臟,、再經(jīng)腳底流入大地,，當(dāng)漏電電流超過(guò)人體所能承受的一定值時(shí)，對(duì)人體造成傷害,，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成人觸電死亡,。間接觸電為人體接觸到因設(shè)備內(nèi)部的絕緣損壞而產(chǎn)生漏電的設(shè)備金屬外殼造成的觸電。例如電機(jī)設(shè)備的金屬外殼與接地線(xiàn)連接,，當(dāng)電機(jī)內(nèi)部繞組的絕緣損壞產(chǎn)生漏電時(shí),，漏電流會(huì)經(jīng)過(guò)設(shè)備金屬外殼接地線(xiàn)流入大地，流回電源中性點(diǎn),。當(dāng)人體觸摸到電機(jī)金屬外殼時(shí),，漏電流會(huì)經(jīng)人體流回電源中性點(diǎn)，對(duì)人體造成傷害,。ＣＢＲ的基本保護(hù)工作原理如圖１所示,。圖１線(xiàn)路中在設(shè)備和人員無(wú)漏／觸電的情況下，Ａ,、Ｂ,、Ｃ,、Ｎ相電流的矢量和為零，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ＝０,，這時(shí)在零序電流互感器ＴＡ的鐵芯中所感應(yīng)的磁通的矢量和Φ為零,，即Φ＝ΦＡ＋ΦＢ＋ΦＣ＋ΦＮ＝０，磁通的矢量和在零序電流互感器ＴＡ的二次繞組感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)Ｅ２為零,。當(dāng)有漏／觸電發(fā)生時(shí)，Ａ,、Ｂ,、Ｃ、Ｎ相電流的矢量和不為零,，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ≠０,，這時(shí)在零序電流互感器ＴＡ的鐵芯中所感應(yīng)的磁通的矢量和Φ不為零，即Φ＝ΦＡ＋ΦＢ＋ΦＣ＋ΦＮ≠０,，磁通的矢量和在零序電流互感器ＴＡ二次繞組感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)Ｅ２不為零,，電動(dòng)勢(shì)Ｅ２經(jīng)過(guò)控制單元Ａ的運(yùn)算控制，當(dāng)漏電流ＩΔ達(dá)到一定的值后,，控制單元Ａ驅(qū)動(dòng)脫扣器ＴＲ動(dòng)作,，脫扣器ＴＲ驅(qū)動(dòng)斷路器ＱＦ跳閘快速切斷電源，實(shí)現(xiàn)漏／觸電保護(hù)的功能,。

3改造前的電網(wǎng)供電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析

為了解決該鋼鐵廠(chǎng)供電系統(tǒng)中存在的各種漏／觸電不安全因素,，供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝ＣＢＲ已成為*有效的保護(hù)措施。當(dāng)發(fā)生漏／觸電接地故障時(shí),，ＣＢＲ能夠快速切斷電源,，保護(hù)設(shè)備和人身安全。該鋼鐵廠(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備較多,，站用電源變壓器多,，電源變壓器建設(shè)年代不同，有不同的低壓電網(wǎng)供電系統(tǒng),，既有ＩＴ電網(wǎng)供電系統(tǒng),，又有ＴＴ電網(wǎng)供電系統(tǒng)和ＴＮ電網(wǎng)供電系統(tǒng)。

ＩＴ電網(wǎng)供電系統(tǒng)主要應(yīng)用在該鋼鐵廠(chǎng)的礦井等場(chǎng)合,，該供電系統(tǒng)為電源變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地,，電氣設(shè)備的金屬外殼接地。該系統(tǒng)中電源變壓器中性點(diǎn)不接地或經(jīng)高阻抗接地是其保護(hù)性能的核心,，其保護(hù)機(jī)制為盡量加大漏／觸電回路的阻抗,，避免漏／觸電電流達(dá)到危害值。ＩＴ供電系統(tǒng)一般采用設(shè)備外殼接地保護(hù)法,，用特殊的檢漏繼電器進(jìn)行漏電保護(hù),。因?yàn)椋桑怨┫到y(tǒng)電源變壓器中性點(diǎn)不接地,，所以當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏／觸電故障事故時(shí)，漏電流和電源變壓器二次側(cè)無(wú)法構(gòu)成回路電流,，其漏電流僅為非故障相對(duì)地構(gòu)成的電容電流的相量和,，流經(jīng)人體的漏電流很小，相對(duì)是安全的,。人體單相觸電時(shí),，所處環(huán)境容抗大，流向大地的泄漏電流很小,，電源變壓器二次側(cè)電壓平衡基本不會(huì)破壞,，泄漏電流不會(huì)影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。由于漏阻抗較大,，人體單相觸電時(shí)流經(jīng)人體的電流很小,，漏電流小于１ｍＡ，因此不會(huì)造成人體傷害,。因此,，ＩＴ供電系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)是一種比較安全的供電方式，其可靠性高,，安全性好,。但其缺點(diǎn)是該供電系統(tǒng)線(xiàn)路不宜過(guò)長(zhǎng)，只能應(yīng)用在一些特殊用電的小范圍的場(chǎng)合,，使用范圍受到一定的限制,。常規(guī)型的ＣＢＲ為電流動(dòng)作式，需要故障點(diǎn)與電源變壓器二次側(cè)接地中性點(diǎn)構(gòu)成漏電流回路,，工作原理如圖１所示,。在ＩＴ電網(wǎng)供電系統(tǒng)中電源變壓器二次側(cè)沒(méi)有中性點(diǎn)接地，因此該系統(tǒng)不能適應(yīng)電流型的剩余電流動(dòng)作斷路器,。對(duì)于該鋼鐵廠(chǎng)早些年代建造的ＴＴ供電系統(tǒng)和ＴＮ供電系統(tǒng),，由于受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)條件和電器

設(shè)備技術(shù)發(fā)展的制約，低壓電網(wǎng)供電系統(tǒng)中部分設(shè)備仍然采用單一的接地接零保護(hù)方式,，這種單一的接地接零保護(hù)方式已不能滿(mǎn)足安全保護(hù)要求,。在電網(wǎng)系統(tǒng)中大部分沒(méi)有設(shè)計(jì)安裝ＣＢＲ，即使后續(xù)在一些電網(wǎng)系統(tǒng)改造中增加了ＣＢＲ,，但由于ＣＢＲ類(lèi)型和電網(wǎng)系統(tǒng)不匹配,、ＣＢＲ的接線(xiàn)不合理、上級(jí)和下級(jí)漏電的保護(hù)參數(shù)設(shè)置不合理,，導(dǎo)致剩余電流動(dòng)作斷路器拒動(dòng)和誤動(dòng)作情況時(shí)有發(fā)生,，沒(méi)有達(dá)到漏電保護(hù)的功能，反而造成了線(xiàn)路跳閘停電停工現(xiàn)象，給用電安全帶來(lái)一隱患,。因此以下針對(duì)ＴＴ和ＴＮ供電系統(tǒng)中ＣＢＲ的正確設(shè)計(jì),、接線(xiàn)方案進(jìn)行分析說(shuō)明。

4應(yīng)用方案分析

4.1ＴＴ系統(tǒng)保護(hù)方案

該鋼鐵廠(chǎng)部分用電設(shè)備供電距離較遠(yuǎn),，負(fù)荷布局相對(duì)分散,，因此部分電網(wǎng)供電系統(tǒng)線(xiàn)路采用了ＴＴ供電系統(tǒng)。ＴＴ供電系統(tǒng)中電源變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地,，設(shè)備外殼直接接地,，采用三相三線(xiàn)制接線(xiàn)方式。三相三線(xiàn)制系統(tǒng)電源只引出三根相線(xiàn),，該電網(wǎng)供電系統(tǒng)中,，沒(méi)有單獨(dú)引出中性線(xiàn)Ｎ，系統(tǒng)的負(fù)載側(cè)中性線(xiàn)Ｎ也全部直接接入大地,，大地相當(dāng)于Ｎ線(xiàn)，ＰＥ線(xiàn)也是直接接入大地,。ＴＴ供電系統(tǒng)原理如圖２所示,。

在ＴＴ供電系統(tǒng)中，電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地,，電器設(shè)備的金屬部分直接接線(xiàn)漏／觸電保護(hù),，這個(gè)接地與電力系統(tǒng)中的中性點(diǎn)的接地沒(méi)有關(guān)系。當(dāng)該供電系統(tǒng)線(xiàn)路中既有ＡＣ３８０Ｖ三相負(fù)載,，又有ＡＣ２２０Ｖ單相負(fù)載時(shí),，混合負(fù)載導(dǎo)致ＣＢＲ負(fù)載端中性線(xiàn)Ｎ需要重復(fù)接地，當(dāng)負(fù)載不平衡時(shí),，中性線(xiàn)Ｎ上的電流通過(guò)接地線(xiàn)流入大地,，引起ＣＢＲ誤動(dòng)作。該系統(tǒng)使用ＣＢＲ時(shí),，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)或安裝不合理,，很容易造成ＣＢＲ誤動(dòng)作跳閘故障。

ＴＴ供電系統(tǒng)中,，三極ＣＢＲ和四極ＣＢＲ要根據(jù)實(shí)際線(xiàn)路負(fù)載情況進(jìn)行設(shè)計(jì)接線(xiàn),，如存在單相ＡＣ２２０Ｖ負(fù)載，則選用二極漏電斷路器,，如存在ＡＣ３８０Ｖ和單相ＡＣ２２０Ｖ混合負(fù)載,，則選用四極ＣＢＲ。單相ＡＣ２２０Ｖ負(fù)載中性線(xiàn)Ｎ不能直接接入大地,，否則ＣＢＲ頻繁跳閘無(wú)法合閘,，中性線(xiàn)Ｎ接地從斷路器的進(jìn)線(xiàn)端Ｎ極接入大地，不能從出線(xiàn)端接入大地。三極ＣＢＲ正確的接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案如圖３所示,。電網(wǎng)為三線(xiàn)制ＴＴ系統(tǒng),，設(shè)備為ＡＣ３８０Ｖ的單一負(fù)載，ＣＢＲ設(shè)計(jì)為三極ＣＢＲ,，設(shè)備外殼接大地,，當(dāng)出現(xiàn)漏／觸電時(shí)，線(xiàn)路中出現(xiàn)電流矢量和ＩΔ不為零,，即ＩΔ＝ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ≠０電源變壓器側(cè)中性點(diǎn)和安全接地線(xiàn)ＰＥ形成漏電回路,，剩余電流（漏電流）為ＩΔ，三極ＣＢＲ可以起到漏／觸電保護(hù)的作用,。

混合負(fù)載中三極ＣＢＲ錯(cuò)誤的接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案如圖４所示,。電網(wǎng)為三線(xiàn)制ＴＴ系統(tǒng)，設(shè)備為ＡＣ３８０Ｖ和ＡＣ２２０Ｖ的混合負(fù)載,，選用三極ＣＢＲ,，中性線(xiàn)Ｎ接大地。線(xiàn)路中的問(wèn)題就是中性線(xiàn)Ｎ錯(cuò)誤地接入大地,，錯(cuò)誤地選用了三極ＣＢＲ,，在無(wú)漏／觸電情況下，線(xiàn)路中出現(xiàn)了沒(méi)有經(jīng)過(guò)三極ＣＢＲ的旁路電流,，線(xiàn)路中出現(xiàn)的剩余電流矢量和ＩΔ不為零,，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ≠０，負(fù)載端接地,、安全線(xiàn)ＰＥ和電源變壓器中性點(diǎn)接地構(gòu)成了剩余電流ＩΔ的回路電路,，因此三極ＣＢＲ跳閘無(wú)法正常運(yùn)行?；旌县?fù)載改正設(shè)計(jì)后正確的接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案如圖５所示,。該線(xiàn)路中三極ＣＢＲ跳閘設(shè)計(jì)更改為四極ＣＢＲ，在無(wú)漏／觸電情況下,，系統(tǒng)線(xiàn)路中電流矢量和ＩΔ始終為零,，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ＝０，當(dāng)有漏／觸電故障發(fā)生時(shí),，線(xiàn)路中出現(xiàn)的電流矢量和ＩΔ不為零,，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ≠０，負(fù)載端接地,、安全線(xiàn)ＰＥ和電源變壓器中性點(diǎn)接地構(gòu)成了剩余電流ＩΔ的回路電路,，四極ＣＢＲ快速跳閘斷開(kāi)線(xiàn)路電源，起到漏／觸電保護(hù)作用,。

四極ＣＢＲ進(jìn)出端錯(cuò)誤接地的設(shè)計(jì)接線(xiàn)方案

如圖６所示,，電網(wǎng)為三線(xiàn)制ＴＴ系統(tǒng),，設(shè)計(jì)為四極ＣＢＲ，負(fù)載為ＡＣ３８０Ｖ和ＡＣ２２０Ｖ的混合負(fù)載,。線(xiàn)路中出現(xiàn)了單相ＡＣ２２０Ｖ負(fù)載的中性線(xiàn)Ｎ多點(diǎn)接地的錯(cuò)誤設(shè)計(jì),，在無(wú)漏／觸電情況下，線(xiàn)路中的中性線(xiàn)Ｎ電流ＩＮ從旁路流入大地,，負(fù)載端接地和電源變壓器中性點(diǎn)接地構(gòu)成了剩余電流ＩΔ的回路電路,，導(dǎo)致線(xiàn)路中出現(xiàn)電流矢量和ＩΔ不為零，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ≠０,，因此四極ＣＢＲ會(huì)出現(xiàn)跳閘誤動(dòng)作情況,。更改正確的設(shè)計(jì)方案是將四極ＣＢＲ的出線(xiàn)端Ｎ線(xiàn)不接地，只保留四極ＣＢＲ的進(jìn)線(xiàn)端Ｎ線(xiàn)接地,，正確接地的設(shè)計(jì)接線(xiàn)方案如圖５所示,。

中性線(xiàn)Ｎ錯(cuò)誤接地的接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案如圖７所示。電網(wǎng)為三線(xiàn)制ＴＴ系統(tǒng),，通過(guò)ＣＢＲ對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行分級(jí)保護(hù),，一級(jí)漏電保護(hù)采用三極ＣＢＲ、二級(jí)漏電保護(hù)采用三極ＣＢＲ和二極ＣＢＲ,，設(shè)備為ＡＣ３８０Ｖ和ＡＣ２２０Ｖ的混合負(fù)載,，線(xiàn)路中的單相ＡＣ２２０Ｖ負(fù)載的中性線(xiàn)Ｎ接入大地。在無(wú)漏電情況下,，當(dāng)單相ＡＣ２２０Ｖ負(fù)載工作時(shí)，單相ＡＣ２２０Ｖ負(fù)載中性線(xiàn)Ｎ相電流ＩＮ２從一級(jí)漏電保護(hù)端的三極ＣＢＲ旁路流入大地,，ＩＮ２流回到電源變壓器的中性點(diǎn),，形成了漏電電流，導(dǎo)致線(xiàn)路中出現(xiàn)電流矢量和ＩΔ不為零,，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＝ＩΔ≠０,，因此一級(jí)線(xiàn)路保護(hù)端的三極ＣＢＲ會(huì)出現(xiàn)頻繁跳閘故障，造成線(xiàn)路無(wú)法正常工作供電,。

混合負(fù)載中多點(diǎn)接地的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)方案如圖８所示,。設(shè)備為ＡＣ３８０Ｖ和ＡＣ２２０Ｖ的混合負(fù)載，ＣＢＲ對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行分級(jí)保護(hù),，一級(jí)采用三極ＣＢＲ,、末端采用三極ＣＢＲ和二極ＣＢＲ，線(xiàn)路中的中性線(xiàn)Ｎ錯(cuò)誤地進(jìn)行多點(diǎn)接地,，在無(wú)漏／觸電情況下,，當(dāng)ＡＣ２２０Ｖ負(fù)載工作時(shí)，四極ＣＢＲ和二極ＣＢＲ會(huì)出現(xiàn)對(duì)地的旁路電流ＩΔ１和ＩΔ２,，負(fù)載端大地和電源變壓器中性點(diǎn)大地之間形成了漏電電流,，在負(fù)載無(wú)漏／觸電情況下，線(xiàn)路中形成的電流矢量和ＩΔ不為零，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ≠０,、ＩＣ２＋ＩＮ２≠０,，因此四極ＣＢＲ和二極ＣＢＲ會(huì)出現(xiàn)頻繁跳閘，出現(xiàn)線(xiàn)路無(wú)法正常供電故障,。

混合負(fù)載正確的接線(xiàn)計(jì)方案如圖９所示,。圖７和圖８可按圖９改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。圖９中將四極ＣＢＲ的進(jìn)線(xiàn)端中性線(xiàn)Ｎ接大地,，其出線(xiàn)端中性線(xiàn)Ｎ不允許接入大地,，并要求一級(jí)線(xiàn)路中的ＣＢＲ的漏電動(dòng)作值要大于二級(jí)線(xiàn)路中ＣＢＲ的漏電動(dòng)作值，否則將造成越級(jí)跳閘故障,。在無(wú)漏／觸電正常情況下,，線(xiàn)路中電流ＩＮ始終從四極ＣＢＲ和三極ＣＢＲ的中性線(xiàn)Ｎ中流入和流出，ＣＢＲ無(wú)旁路電流產(chǎn)生,，四極ＣＢＲ線(xiàn)路中的電流矢量和ＩΔ為零,，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ＝０；三極ＣＢＲ線(xiàn)路中的電流矢量和ＩΔ為零,，即ＩＡ１＋ＩＢ１＋ＩＣ１＝ＩΔ＝０,；二極ＣＢＲ線(xiàn)路中的電流矢量和ＩΔ為零，即ＩＣ２＋ＩＮ２＝ＩΔ＝０,。當(dāng)三極ＣＢＲ保護(hù)的支路發(fā)生漏／觸電時(shí),，線(xiàn)路中出現(xiàn)電流矢量和ＩΔ不為零，即ＩＡ１＋ＩＢ１＋ＩＣ１＝ＩΔ≠０,，三極ＣＢＲ跳閘保護(hù),；當(dāng)二極ＣＢＲ保護(hù)的支路發(fā)生漏／觸電時(shí)，線(xiàn)路中出現(xiàn)電流矢量和ＩΔ不為零,，即ＩＣ＋ＩＮ２＝ＩΔ≠０,，二極ＣＢＲ迅速跳閘斷開(kāi)線(xiàn)路，起到漏電保護(hù)的作用,。當(dāng)一級(jí)保護(hù)和二級(jí)末端支路之間發(fā)生漏／觸電時(shí),，線(xiàn)路中出現(xiàn)電流矢量和ＩΔ不為零，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ≠０,，四極ＣＢＲ跳閘動(dòng)作,。

4.2ＴＮ系統(tǒng)防護(hù)方案

該電網(wǎng)供電系統(tǒng)的中性線(xiàn)接地，電氣裝備的金屬外殼通過(guò)ＰＥ保護(hù)線(xiàn)與該接地中性點(diǎn)連接,。該系統(tǒng)有工作零線(xiàn)Ｎ和保護(hù)零線(xiàn)ＰＥ,，工作零線(xiàn)Ｎ和保護(hù)零線(xiàn)ＰＥ可以合并使用，可分離使用,，ＴＮ?Ｃ系統(tǒng),，保護(hù)零線(xiàn)ＰＥ和工作零線(xiàn)Ｎ合并為一起,；ＴＮ?Ｓ系統(tǒng)中工作零線(xiàn)Ｎ和保護(hù)零線(xiàn)ＰＥ嚴(yán)格分離；ＴＮ?Ｃ?Ｓ系統(tǒng)中部分線(xiàn)路工作零線(xiàn)Ｎ和保護(hù)零線(xiàn)ＰＥ合并為一,，部分線(xiàn)路的工作零線(xiàn)Ｎ和保護(hù)零線(xiàn)ＰＥ分離,。ＴＮ?Ｃ系統(tǒng)中不正確接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案如圖１０所示。電網(wǎng)為三相四線(xiàn)制ＴＮ?Ｃ系統(tǒng),，設(shè)備為ＡＣ３８０Ｖ和ＡＣ２２０Ｖ混合負(fù)載,，系統(tǒng)線(xiàn)路中將保護(hù)線(xiàn)ＮＰＥ接到四極ＣＢＲ的出線(xiàn)端，當(dāng)線(xiàn)路設(shè)備發(fā)生漏電時(shí),，漏電流ＩΔ經(jīng)過(guò)保護(hù)線(xiàn)ＮＰＥ和四極ＣＢＲ的Ｎ極流入電源變壓器的中性線(xiàn)端,，四極ＣＢＲ中線(xiàn)路中的電流矢量和ＩΔ始終為零，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ＝０,，造成四極ＣＢＲ拒動(dòng)跳閘,，失去漏電保護(hù)作用，會(huì)造成安全事故,。對(duì)圖１０的方案進(jìn)行更改后,，ＴＮ?Ｃ系統(tǒng)中正確接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案如圖１１所示。

當(dāng)線(xiàn)路中設(shè)備發(fā)生漏電時(shí),，漏電流ＩΔ經(jīng)過(guò)安全線(xiàn)ＮＰＥ經(jīng)四極ＣＢＲ旁路流回到電源變壓器的中性端,，四極ＣＢＲ線(xiàn)路中電流矢量和ＩΔ不為零，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ≠０,，當(dāng)漏電電流達(dá)到動(dòng)作值時(shí),，四極ＣＢＲ跳閘斷開(kāi)線(xiàn)路電源，起到漏電保護(hù)作用,。

ＴＮ?Ｓ系統(tǒng)中正確的接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案如圖１２所示,。電網(wǎng)為三相五線(xiàn)制ＴＮ?Ｓ系統(tǒng)，設(shè)備為ＡＣ３８０Ｖ和ＡＣ２２０Ｖ混合負(fù)載,，設(shè)備金屬外殼通過(guò)保護(hù)線(xiàn)ＰＥ連接到電源變壓器中性端線(xiàn)路，當(dāng)線(xiàn)路設(shè)備發(fā)生漏電時(shí),，四極ＣＢＲ線(xiàn)路中的電流矢量和ＩΔ不為零,，即ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ＋ＩＮ＝ＩΔ≠０，四極ＣＢＲ跳閘斷開(kāi)電源,，起到漏電保護(hù)作用,。

5安科瑞ASJ系列產(chǎn)品介紹

安科瑞ASJ系列剩余電流動(dòng)作繼電器和多回路剩余電流監(jiān)測(cè)儀可與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護(hù)裝置，主要適用于交流50Hz,，額定電壓400V及以下的TT和TN系統(tǒng)配電線(xiàn)路,，用來(lái)對(duì)電氣線(xiàn)路進(jìn)行接地故障保護(hù)，防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故,，也可用來(lái)對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù),。

ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器

ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀

5.1功能介紹

ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器具有以下功能：A型或者AC型剩余電流測(cè)量,，剩余電流越限報(bào)警指示，額定剩余動(dòng)作電流可設(shè)定,，極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間可設(shè)定,，兩組繼電器輸出，具有就地,，遠(yuǎn)程“測(cè)試",、“復(fù)位"功能；

ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀具有以下功能：16路剩余電流監(jiān)測(cè),，1路預(yù)警繼電器輸出,，16路報(bào)警繼電器輸出，2路DI輸入,，自動(dòng)重合閘功能,，遠(yuǎn)程通訊功能，遠(yuǎn)程分合閘功能,。

5.2技術(shù)指標(biāo)

ASJ10/20系列剩余電流動(dòng)作繼電器技術(shù)指標(biāo)

ASJ60系列剩余電流監(jiān)測(cè)儀技術(shù)指標(biāo)

5.3選用說(shuō)明

剩余電流動(dòng)作繼電器在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意低壓系統(tǒng)的接線(xiàn)型式,。

其余接線(xiàn)型式需要改造成以上兩種型式使用，防止出線(xiàn)誤動(dòng)作或者不動(dòng)作的情況,。剩余電流互感器的選擇應(yīng)根據(jù)主回路的額定電流為參考選擇,，

實(shí)際應(yīng)如圖所示，互感器安裝在主回路或者支路上,，通過(guò)測(cè)量剩余電流判斷是否驅(qū)動(dòng)斷路器動(dòng)作,。

ASJ10/20剩余電流繼電器典型應(yīng)用

ASJ60剩余電流監(jiān)測(cè)儀典型應(yīng)用

5.4注意事項(xiàng)

?當(dāng)采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）作為電擊防護(hù)附加防護(hù)措施時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：

?額定剩余電流動(dòng)作值不應(yīng)大于30mA,；

?額定電流不超過(guò)32A的下列回路應(yīng)裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）：

?供一般人員使用的電源插座回路,；

?室內(nèi)移動(dòng)電氣設(shè)備；

?人員可觸及的室外電氣設(shè)備,。

?剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）不應(yīng)作為保護(hù)措施；

?采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器（RCD）時(shí)應(yīng)裝設(shè)保護(hù)接地導(dǎo)體（PE）,。

6結(jié)語(yǔ)

一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的漏／觸電發(fā)生率是衡量其安全用電的重要標(biāo)志,。我國(guó)的漏／觸電事故基本發(fā)生在ＡＣ３８０Ｖ以下的低壓電網(wǎng)側(cè)線(xiàn)路，由于我國(guó)的低壓電網(wǎng)絕大部分采用變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)直接接地方式,，一旦發(fā)生漏／觸電事故其后果十分嚴(yán)重,。因此在電網(wǎng)供電系統(tǒng)中設(shè)計(jì)安裝ＣＢＲ是預(yù)防發(fā)生漏／觸電事故的重要技術(shù)措施,，同時(shí)剩余電流動(dòng)作斷路器也可預(yù)防因漏電引起的火災(zāi)事故，可見(jiàn)剩余電流動(dòng)作斷路器可以消除電網(wǎng)系統(tǒng)線(xiàn)路中的各種不安全因素,。在ＴＮ和ＴＴ供電系統(tǒng)中,，如果設(shè)計(jì)安裝剩余電流動(dòng)作斷路器與其電網(wǎng)供電系統(tǒng)不相匹配，剩余電流動(dòng)作斷路器將起不到漏電保護(hù)功能,，也會(huì)影響正常的供電,。科學(xué)合理地設(shè)計(jì)應(yīng)用剩余電流動(dòng)作斷路器是提高電網(wǎng)供電系統(tǒng)中安全用電的有效預(yù)防措施,，該設(shè)計(jì)方案可以作為鋼鐵廠(chǎng)等工礦企業(yè)對(duì)電網(wǎng)線(xiàn)路改造和設(shè)計(jì)的理論實(shí)踐參考依據(jù),。

安科瑞侯文莉