當(dāng)接地故障電流太低時(shí)...
我們都應(yīng)該知道，低壓斷路器和熔斷器會(huì)在過(guò)載和故障情況下產(chǎn)生過(guò)大電流時(shí)工作。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，低壓裝置中最常見(jiàn)的故障類(lèi)型是接地故障，但是……我們經(jīng)常看到由于接地故障而流過(guò)的電流過(guò)低而無(wú)法操作過(guò)流保護(hù)裝置的情況。
為什么在低壓裝置中需要漏電保護(hù)
請(qǐng)務(wù)必注意，如果有人直接接觸帶電導(dǎo)體，則過(guò)電流保護(hù)裝置將無(wú)法工作。為什么？因?yàn)榱鹘?jīng)人體到大地的電流太低，無(wú)法使設(shè)備動(dòng)作，但通常電流足夠高，以致人身致命電擊。
通過(guò)使用漏電保護(hù)裝置可以避免這兩個(gè)問(wèn)題
“您應(yīng)注意，有兩種用于漏電檢測(cè)的通用類(lèi)型的設(shè)備：電壓操作型和電流操作型。”
電壓操作型設(shè)備不再使用，但為完整起見(jiàn)，它們由串聯(lián)在接地導(dǎo)體中或在設(shè)備的金屬制品與輔助接地電極之間的線圈組成。該設(shè)備檢測(cè)到金屬制品相對(duì)于大地的電壓上升，并在發(fā)生這種情況時(shí)使斷路器跳閘。
電流操作型設(shè)備以不同的原理工作，如圖1所示的單相系統(tǒng)。當(dāng)電路無(wú)故障時(shí)，在相線（Iph）中流動(dòng)的電流將與在中性線（In）中流動(dòng)的電流相同。
如果發(fā)生接地故障，一些電流（Ief）將通過(guò)接地路徑流回電源，從而使流經(jīng)相線和中性線的電流不平衡。
圖1 –簡(jiǎn)單電路中的單相RCD
通常通過(guò)使相線和中線穿過(guò)磁芯平衡變壓器來(lái)測(cè)量這種不平衡。任何電流不平衡都會(huì)產(chǎn)生最終的磁通量，該磁通量將被感應(yīng)線圈吸收，如果達(dá)到預(yù)定水平，則會(huì)導(dǎo)致跳閘線圈工作。
“但是，當(dāng)RCD用來(lái)防止電擊時(shí)，RCD的額定剩余工作電流（使設(shè)備無(wú)法正常工作的不平衡電流）應(yīng)不超過(guò)30 mA，剩余工作時(shí)的工作時(shí)間應(yīng)不超過(guò)40 ms，當(dāng)電流為150 mA”
如今，大多數(shù)用電設(shè)備在母線中均采用了分體式設(shè)計(jì)，并帶有一體式RCD，可為插座的電路提供漏電保護(hù)，該設(shè)備不限于單相系統(tǒng)。
圖2說(shuō)明了一個(gè)三相RCD，它從一個(gè)三相配電板連接到電源中，并連接到一個(gè)電動(dòng)機(jī)上。在此特定情況下，RCD可以設(shè)置為在大約500 mA的泄漏電流下運(yùn)行，因?yàn)樗峁┝朔乐归g接接觸的保護(hù)。
請(qǐng)注意，除了過(guò)電流保護(hù)設(shè)備（例如微型斷路器（MCB）和塑殼斷路器（MCCB））之外，還提供了RCD。有些設(shè)備被稱(chēng)為漏電斷路器和過(guò)電流設(shè)備（RCBO），它們結(jié)合了RCD和MCB功能。
接地泄漏檢測(cè)技術(shù)也不限于低壓系統(tǒng)。
盡管平衡法不是唯一使用的方法，但該技術(shù)已用于高壓系統(tǒng)。例如，另一種檢測(cè)接地故障電流的方法是使用電流互感器監(jiān)視在供電點(diǎn)流入接地導(dǎo)體的電流量。如果電流超過(guò)特定值，斷路器將操作以切斷電源
“低壓電源上的每個(gè)剩余電流斷路器都有一個(gè)測(cè)試按鈕，按下該按鈕會(huì)導(dǎo)致通過(guò)變壓器的相線和中性線不平衡。盡管它不提供對(duì)剩余工作電流或跳閘時(shí)間的量度的測(cè)試，但是這允許對(duì)跳閘機(jī)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試-專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備可用于此目的。”
定期使用測(cè)試按鈕來(lái)確認(rèn)RCD的可維修性是非常重要的，因?yàn)镽CD是敏感設(shè)備，并且危險(xiǎn)性很常見(jiàn)。也就是說(shuō)，它們以某種方式失效，即觸點(diǎn)已閉合，但設(shè)備無(wú)法按需運(yùn)行。
這種故障特征意味著不應(yīng)依賴(lài)RCD作為防止直接接觸傷害的唯一手段。另一個(gè)原因是，為了使RCD在直接接觸的情況下運(yùn)行，必須有至少30 mA的電流流過(guò)“受害者”。
該電流量足以使肌肉收縮，因此，盡管在大多數(shù)情況下它幾乎可以防止電擊的影響，例如心室顫動(dòng)，但可能無(wú)法防止由于肌肉收縮而引起的傷害，例如從靠在墻上的梯子上跌落或摔倒
由于《工作中的電力條例》旨在防止傷害，并且由于RCD可能無(wú)法在直接接觸的情況下防止傷害，因此將其用作唯一的防止直接接觸傷害的手段將不太可能滿足法律的要求。話雖如此，該設(shè)備在提供補(bǔ)充保護(hù)以防止傷害方面的價(jià)值不容小覷
在某些情況下，應(yīng)該認(rèn)為必須使用RCD，這些包括：
-
在TT系統(tǒng)安裝的插座電路中；
-
在可以預(yù)見(jiàn)插座將用于為室外設(shè)備供電的插座電路中；
-
在由于例如水的存在而增加風(fēng)險(xiǎn)的情況下，這將包括給洗衣機(jī)提供的電源；
-
使用240 V手動(dòng)工具和電動(dòng)工具的地方， 特別是在例如建筑工地和車(chē)間工作環(huán)境中
如果將RCD串聯(lián)安裝，則可以通過(guò)在RCD中設(shè)置時(shí)間延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)它們之間的區(qū)別，其中最接近電源點(diǎn)的RCD中延遲最大。
資料來(lái)源：肯·奧德漢·史密斯，《電氣安全與法律》
