A型RCD 剩余電流斷路器

日新月異的發(fā)展時代，我們身邊的電器已從原來的白熾臺燈和電風(fēng)扇進化成LED燈和變頻電冰箱，這些設(shè)備發(fā)生接地故障時，系統(tǒng)流過的故障電流可能是一個脈動的直流電流或是一個疊加直流電流的交流電流，此時誕生在50年前的AC型RCD已不能對這些電流供完美的保護

1.無論電磁式RCD或電子式RCD， AC型RCD一般均采用半波鑒別剩余電流的方式，因為剩余正弦工頻交流故障電流是連續(xù)的故障電流，所以采用半波鑒別剩余電流的方式仍能保證RCD的保護功能。但對于經(jīng)整流后的剩余脈動直流故障電流，故障波可能是正半波或負(fù)半波，故AC型RCD可能有50%的半波剩余脈動故障電流不能進行有效的保護。

 

圖1.
 

2. AC型RCD采用剩余電流互感器通常為低磁通交流互感器，由于磁通和磁滯的影響，在下類因素的剩余故障電流作用下，這類互感器在2次側(cè)產(chǎn)生的剩余故障電流幅值很小或相位移動：

-非零導(dǎo)通角產(chǎn)生的剩余電流

 

圖2示意分析了可控硅在90o時，互感器的二次側(cè)感應(yīng)電流波形，從此波形可以看出與普通工頻剩余電流之間的差異

 

圖2.

 

低頻故障電流產(chǎn)生的磁通大，而高頻故障電流產(chǎn)生的磁通小，二次側(cè)輸出電流小，這些都不利于互感器二次的正確顯示剩余故障電流。而對于平滑直流故障，普通的交流互感器則不能在2次側(cè)產(chǎn)生連續(xù)的故障電流。
 

上述分析可見AC型RCD不能甄別A型RCD要求的低磁勢產(chǎn)生的剩余故障電流及平滑直流剩余電流，故不能對工頻交流故障以外的剩余電流故障提供可靠的保護。

 

 

GB16916.1(IEC61008-1)等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)實際使用中可能出現(xiàn)的危險，定義了AC和A特性的試驗條件。下表展示了用于人身電擊保護的30mA產(chǎn)品的AC和A特性RCD在不試驗條件下的動作電流范圍。A型RCD在滿足AC型RCD保護特性的基礎(chǔ)上，對正負(fù)半波的脈動直流或包含一定直流分量的故障電流進行保護?？梢夾型RCD可以為今天電子時代的新家用電器提供基本保護。

 

圖3.

 

選用A型RCD不會帶來高昂的成本

 

數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，電子型RCD可進一步降低高磁通剩余電流互感器的能量輸出的要求，并保證判斷輸出量化精度，降低產(chǎn)品的調(diào)試制造和自身成本。和電子技術(shù)的發(fā)展一樣，電子式RCD產(chǎn)品的發(fā)展經(jīng)歷分立元件，通用集成電路，專業(yè)集成芯片，到今天的可編程數(shù)字技術(shù)的不同的發(fā)展階段。由于專用數(shù)字芯片的使用，外圍元件的減少和線路板加工手段的提高，極大地降低了電子式RCD自身的故障發(fā)生可能性，其產(chǎn)品的可靠性有了極大的提高。今天A型RCD的產(chǎn)品價格已和AC型RCD處于同一價格區(qū)間內(nèi)。同時針對末端保護的RCD產(chǎn)品也逐步小型化也方便了A型RCD產(chǎn)品的普及，如西門子最新的單模數(shù)及過電流保護和剩余電流故障保護為一體的5SV9系列剩余電流斷路器，可對系統(tǒng)中的過載、斷路和含有直流分量的接地故障提供完美的保護。

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圖4.

 

普通的AC型RCD已不能適應(yīng)現(xiàn)代生活中對接地故障防護的要求。新技術(shù)的發(fā)展也為按系統(tǒng)和負(fù)荷正確選用合適的RCD替代AC型RCD創(chuàng)造了機遇，就我國目前現(xiàn)狀況選用安裝A型剩余電流保護產(chǎn)品可對交流配電系統(tǒng)的各類接地故障進行可靠的保護。