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韓歡慶
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801
【摘要】鋼鐵廠為了實現(xiàn)節(jié)能降碳、安全運行,在不斷升級改造現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備。針對鋼鐵廠改造中對剩余電流動作斷路器的設(shè)計應(yīng)用方案進(jìn)行探討,解析了剩余電流動作斷路器在電網(wǎng)供電系統(tǒng)中對設(shè)備和線路的漏/觸電保護(hù)應(yīng)用方案。該方案設(shè)計可為鋼鐵廠電網(wǎng)供電提供安全可靠的運行保障。
【關(guān)鍵詞】剩余電流動作斷路器;漏/觸電保護(hù);鋼鐵廠;電網(wǎng)供電
0引言
某鋼鐵廠的電網(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。由于鋼鐵廠存在各種不同用電場合的供電需求,目前有不同年代建設(shè)的電網(wǎng)供電系統(tǒng)在運行。受當(dāng)時不同年代經(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)中部分沒有設(shè)計安裝剩余電流動作斷路器(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作斷路器,但由于CBR類型和電網(wǎng)供電系統(tǒng)不匹配,CBR的設(shè)計安裝接線不合理,導(dǎo)致CBR拒動和誤動作情況時有發(fā)生。電網(wǎng)供電系統(tǒng)沒有安裝CBR時,若設(shè)備電線絕緣老化,會引起電氣火災(zāi)事故,人為誤接線操作也經(jīng)常會導(dǎo)致漏/觸電傷人,嚴(yán)重影響生命安全。因此,該鋼鐵廠提出了全面對老舊電網(wǎng)供電系統(tǒng)進(jìn)行改造、安裝漏電保護(hù)裝置的需求,線路重新布局,線路中增加剩余電流動作斷路器。根據(jù)鋼鐵廠的改進(jìn)技術(shù)要求,本文針對鋼鐵廠的不同供電系統(tǒng),提出了設(shè)計改造安裝CBR的解決方案,并對存在錯誤設(shè)計的接線圖進(jìn)行分析說明。歷經(jīng)6個月的設(shè)計改造,解決了該鋼鐵廠老舊電網(wǎng)系統(tǒng)中線路和設(shè)備的漏電保護(hù)安全問題。改造加裝的CBR經(jīng)過1年多的運行,現(xiàn)場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)供電線路中的作用
剩余電流動作斷路器俗稱漏電斷路器,其不但對用電設(shè)備和線路進(jìn)行過電流故障保護(hù),同時可對用電設(shè)備和線路中出現(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)線路中存在漏電電流時,可能會引起線路電氣火災(zāi),CBR也可預(yù)防因漏電引起的火災(zāi)事故??梢姡茫拢铱梢韵娋W(wǎng)供電系統(tǒng)線路中的各種不安全因素,成為提高電網(wǎng)供電系統(tǒng)線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)線路級別可分為三級漏電保護(hù)。配電負(fù)載側(cè)作為配電系統(tǒng)中的一級總保護(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)置一定的延時動作時間,以防三級或二級線路發(fā)生漏/觸電故障時,造成一級線路停電。主干分支線路側(cè)為二級保護(hù),實現(xiàn)分支線路到終端側(cè)之間線路的漏/觸電保護(hù),同時作為終端漏/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漏電保護(hù)值,大于三級終端側(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。用戶終端側(cè)為三級保護(hù),終端三級漏/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)備和線路上,對一些存在危險的設(shè)備需加CBR,如移動式用電設(shè)備、焊接設(shè)備等,作為用電系統(tǒng)線路的末端保護(hù),靈敏度高,響應(yīng)快速,漏電動作值不能大于30mA,且無動作延時時間,如在水池、浴池等潮濕易漏電的場合,則漏電電流保護(hù)值為15mA以下。三級保護(hù)*大的好處是縮小停電范圍,防止發(fā)生大面積停電。以上三級保護(hù)線路中任何一級發(fā)生漏/觸電故障時,都會給人們的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失,所以電網(wǎng)供電系統(tǒng)線路中安裝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)過人體心臟、再經(jīng)腳底流入大地,當(dāng)漏電電流超過人體所能承受的一定值時,對人體造成傷害,嚴(yán)重時會造成人觸電死亡。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連接,當(dāng)電機(jī)內(nèi)部繞組的絕緣損壞產(chǎn)生漏電時,漏電流會經(jīng)過設(shè)備金屬外殼接地線流入大地,流回電源中性點。當(dāng)人體觸摸到電機(jī)金屬外殼時,漏電流會經(jīng)人體流回電源中性點,對人體造成傷害。CBR的基本保護(hù)工作原理如圖1所示。圖1線路中在設(shè)備和人員無漏/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)的電動勢E2為零。當(dāng)有漏/觸電發(fā)生時,A、B、C、N相電流的矢量和不為零,即IA+IB+IC+IN=IΔ≠0,這時在零序電流互感器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)的電動勢E2不為零,電動勢E2經(jīng)過控制單元A的運算控制,當(dāng)漏電流IΔ達(dá)到一定的值后,控制單元A驅(qū)動脫扣器TR動作,脫扣器TR驅(qū)動斷路器QF跳閘快速切斷電源,實現(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)備運行狀態(tài)分析
為了解決該鋼鐵廠供電系統(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,CBR能夠快速切斷電源,保護(hù)設(shè)備和人身安全。該鋼鐵廠生產(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)用在該鋼鐵廠的礦井等場合,該供電系統(tǒng)為電源變壓器二次側(cè)中性點不接地或經(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)。因為IT供系統(tǒng)電源變壓器中性點不接地,所以當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏/觸電故障事故時,漏電流和電源變壓器二次側(cè)無法構(gòu)成回路電流,其漏電流僅為非故障相對地構(gòu)成的電容電流的相量和,流經(jīng)人體的漏電流很小,相對是安全的。人體單相觸電時,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)電壓平衡基本不會破壞,泄漏電流不會影響電氣設(shè)備的正常運行。由于漏阻抗較大,人體單相觸電時流經(jīng)人體的電流很小,漏電流小于1mA,因此不會造成人體傷害。因此,IT供電系統(tǒng)相對來說是一種比較安全的供電方式,其可靠性高,安全性好。但其缺點是該供電系統(tǒng)線路不宜過長,只能應(yīng)用在一些特殊用電的小范圍的場合,使用范圍受到一定的限制。常規(guī)型的CBR為電流動作式,需要故障點與電源變壓器二次側(cè)接地中性點構(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)沒有中性點接地,因此該系統(tǒng)不能適應(yīng)電流型的剩余電流動作斷路器。對于該鋼鐵廠早些年代建造的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)方式已不能滿足安全保護(hù)要求。在電網(wǎng)系統(tǒng)中大部分沒有設(shè)計安裝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類型和電網(wǎng)系統(tǒng)不匹配、CBR的接線不合理、上級和下級漏電的保護(hù)參數(shù)設(shè)置不合理,導(dǎo)致剩余電流動作斷路器拒動和誤動作情況時有發(fā)生,沒有達(dá)到漏電保護(hù)的功能,反而造成了線路跳閘停電停工現(xiàn)象,給用電安全帶來一隱患。因此以下針對TT和TN供電系統(tǒng)中CBR的正確設(shè)計、接線方案進(jìn)行分析說明。
4應(yīng)用方案分析
4.1TT系統(tǒng)保護(hù)方案
該鋼鐵廠部分用電設(shè)備供電距離較遠(yuǎn),負(fù)荷布局相對分散,因此部分電網(wǎng)供電系統(tǒng)線路采用了TT供電系統(tǒng)。TT供電系統(tǒng)中電源變壓器二次側(cè)中性點直接接地,設(shè)備外殼直接接地,采用三相三線制接線方式。三相三線制系統(tǒng)電源只引出三根相線,該電網(wǎng)供電系統(tǒng)中,沒有單獨引出中性線N,系統(tǒng)的負(fù)載側(cè)中性線N也全部直接接入大地,大地相當(dāng)于N線,PE線也是直接接入大地。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)的中性點直接接地,電器設(shè)備的金屬部分直接接線漏/觸電保護(hù),這個接地與電力系統(tǒng)中的中性點的接地沒有關(guān)系。當(dāng)該供電系統(tǒng)線路中既有AC380V三相負(fù)載,又有AC220V單相負(fù)載時,混合負(fù)載導(dǎo)致CBR負(fù)載端中性線N需要重復(fù)接地,當(dāng)負(fù)載不平衡時,中性線N上的電流通過接地線流入大地,引起CBR誤動作。該系統(tǒng)使用CBR時,如果設(shè)計不當(dāng)或安裝不合理,很容易造成CBR誤動作跳閘故障。
TT供電系統(tǒng)中,三極CBR和四極CBR要根據(jù)實際線路負(fù)載情況進(jìn)行設(shè)計接線,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N不能直接接入大地,否則CBR頻繁跳閘無法合閘,中性線N接地從斷路器的進(jìn)線端N極接入大地,不能從出線端接入大地。三極CBR正確的接線設(shè)計方案如圖3所示。電網(wǎng)為三線制TT系統(tǒng),設(shè)備為AC380V的單一負(fù)載,CBR設(shè)計為三極CBR,設(shè)備外殼接大地,當(dāng)出現(xiàn)漏/觸電時,線路中出現(xiàn)電流矢量和IΔ不為零,即IΔ=IA+IB+IC≠0電源變壓器側(cè)中性點和安全接地線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錯誤的接線設(shè)計方案如圖4所示。電網(wǎng)為三線制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N接大地。線路中的問題就是中性線N錯誤地接入大地,錯誤地選用了三極CBR,在無漏/觸電情況下,線路中出現(xiàn)了沒有經(jīng)過三極CBR的旁路電流,線路中出現(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PE和電源變壓器中性點接地構(gòu)成了剩余電流IΔ的回路電路,因此三極CBR跳閘無法正常運行。混合負(fù)載改正設(shè)計后正確的接線設(shè)計方案如圖5所示。該線路中三極CBR跳閘設(shè)計更改為四極CBR,在無漏/觸電情況下,系統(tǒng)線路中電流矢量和IΔ始終為零,即IA+IB+IC+IN=IΔ=0,當(dāng)有漏/觸電故障發(fā)生時,線路中出現(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PE和電源變壓器中性點接地構(gòu)成了剩余電流IΔ的回路電路,四極CBR快速跳閘斷開線路電源,起到漏/觸電保護(hù)作用。
四極CBR進(jìn)出端錯誤接地的設(shè)計接線方案
如圖6所示,電網(wǎng)為三線制TT系統(tǒng),設(shè)計為四極CBR,負(fù)載為AC380V和AC220V的混合負(fù)載。線路中出現(xiàn)了單相AC220V負(fù)載的中性線N多點接地的錯誤設(shè)計,在無漏/觸電情況下,線路中的中性線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接地構(gòu)成了剩余電流IΔ的回路電路,導(dǎo)致線路中出現(xiàn)電流矢量和IΔ不為零,即IA+IB+IC+IN=IΔ≠0,因此四極CBR會出現(xiàn)跳閘誤動作情況。更改正確的設(shè)計方案是將四極CBR的出線端N線不接地,只保留四極CBR的進(jìn)線端N線接地,正確接地的設(shè)計接線方案如圖5所示。
中性線N錯誤接地的接線設(shè)計方案如圖7所示。電網(wǎng)為三線制TT系統(tǒng),通過CBR對線路進(jìn)行分級保護(hù),一級漏電保護(hù)采用三極CBR、二級漏電保護(hù)采用三極CBR和二極CBR,設(shè)備為AC380V和AC220V的混合負(fù)載,線路中的單相AC220V負(fù)載的中性線N接入大地。在無漏電情況下,當(dāng)單相AC220V負(fù)載工作時,單相AC220V負(fù)載中性線N相電流IN2從一級漏電保護(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,形成了漏電電流,導(dǎo)致線路中出現(xiàn)電流矢量和IΔ不為零,即IA+IB+IC=IΔ≠0,因此一級線路保護(hù)端的三極CBR會出現(xiàn)頻繁跳閘故障,造成線路無法正常工作供電。
混合負(fù)載中多點接地的錯誤設(shè)計方案如圖8所示。設(shè)備為AC380V和AC220V的混合負(fù)載,CBR對線路進(jìn)行分級保護(hù),一級采用三極CBR、末端采用三極CBR和二極CBR,線路中的中性線N錯誤地進(jìn)行多點接地,在無漏/觸電情況下,當(dāng)AC220V負(fù)載工作時,四極CBR和二極CBR會出現(xiàn)對地的旁路電流IΔ1和IΔ2,負(fù)載端大地和電源變壓器中性點大地之間形成了漏電電流,在負(fù)載無漏/觸電情況下,線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會出現(xiàn)頻繁跳閘,出現(xiàn)線路無法正常供電故障。
混合負(fù)載正確的接線計方案如圖9所示。圖7和圖8可按圖9改進(jìn)設(shè)計方案。圖9中將四極CBR的進(jìn)線端中性線N接大地,其出線端中性線N不允許接入大地,并要求一級線路中的CBR的漏電動作值要大于二級線路中CBR的漏電動作值,否則將造成越級跳閘故障。在無漏/觸電正常情況下,線路中電流IN始終從四極CBR和三極CBR的中性線N中流入和流出,CBR無旁路電流產(chǎn)生,四極CBR線路中的電流矢量和IΔ為零,即IA+IB+IC+IN=IΔ=0;三極CBR線路中的電流矢量和IΔ為零,即IA1+IB1+IC1=IΔ=0;二極CBR線路中的電流矢量和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,線路中出現(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,線路中出現(xiàn)電流矢量和IΔ不為零,即IC+IN2=IΔ≠0,二極CBR迅速跳閘斷開線路,起到漏電保護(hù)的作用。當(dāng)一級保護(hù)和二級末端支路之間發(fā)生漏/觸電時,線路中出現(xiàn)電流矢量和IΔ不為零,即IA+IB+IC+IN=IΔ≠0,四極CBR跳閘動作。
4.2TN系統(tǒng)防護(hù)方案
該電網(wǎng)供電系統(tǒng)的中性線接地,電氣裝備的金屬外殼通過PE保護(hù)線與該接地中性點連接。該系統(tǒng)有工作零線N和保護(hù)零線PE,工作零線N和保護(hù)零線PE可以合并使用,可分離使用,TN?C系統(tǒng),保護(hù)零線PE和工作零線N合并為一起;TN?S系統(tǒng)中工作零線N和保護(hù)零線PE嚴(yán)格分離;TN?C?S系統(tǒng)中部分線路工作零線N和保護(hù)零線PE合并為一,部分線路的工作零線N和保護(hù)零線PE分離。TN?C系統(tǒng)中不正確接線設(shè)計方案如圖10所示。電網(wǎng)為三相四線制TN?C系統(tǒng),設(shè)備為AC380V和AC220V混合負(fù)載,系統(tǒng)線路中將保護(hù)線NPE接到四極CBR的出線端,當(dāng)線路設(shè)備發(fā)生漏電時,漏電流IΔ經(jīng)過保護(hù)線NPE和四極CBR的N極流入電源變壓器的中性線端,四極CBR中線路中的電流矢量和IΔ始終為零,即IA+IB+IC+IN=IΔ=0,造成四極CBR拒動跳閘,失去漏電保護(hù)作用,會造成安全事故。對圖10的方案進(jìn)行更改后,TN?C系統(tǒng)中正確接線設(shè)計方案如圖11所示。
當(dāng)線路中設(shè)備發(fā)生漏電時,漏電流IΔ經(jīng)過安全線NPE經(jīng)四極CBR旁路流回到電源變壓器的中性端,四極CBR線路中電流矢量和IΔ不為零,即IA+IB+IC+IN=IΔ≠0,當(dāng)漏電電流達(dá)到動作值時,四極CBR跳閘斷開線路電源,起到漏電保護(hù)作用。
TN?S系統(tǒng)中正確的接線設(shè)計方案如圖12所示。電網(wǎng)為三相五線制TN?S系統(tǒng),設(shè)備為AC380V和AC220V混合負(fù)載,設(shè)備金屬外殼通過保護(hù)線PE連接到電源變壓器中性端線路,當(dāng)線路設(shè)備發(fā)生漏電時,四極CBR線路中的電流矢量和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系列剩余電流動作繼電器和多回路剩余電流監(jiān)測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)配電線路,用來對電氣線路進(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,也可用來對人身觸電危險提供間接接觸保護(hù)。
ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器
ASJ60系列剩余電流監(jiān)測儀
5.1功能介紹
ASJ10/20系列剩余電流動作繼電器具有以下功能:A型或者AC型剩余電流測量,剩余電流越限報警指示,額定剩余動作電流可設(shè)定,極限不驅(qū)動時間可設(shè)定,兩組繼電器輸出,具有就地,遠(yuǎn)程“測試"、“復(fù)位"功能;
ASJ60系列剩余電流監(jiān)測儀具有以下功能:16路剩余電流監(jiān)測,1路預(yù)警繼電器輸出,16路報警繼電器輸出,2路DI輸入,自動重合閘功能,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系列剩余電流動作繼電器技術(shù)指標(biāo)
項目 | 指標(biāo) | ||||
AC型 | A型 | ||||
輔助電源 | 電壓 | AC110/220V(±10%) | AC/DC85~270V | ||
功耗 | <5W | <5W | |||
輸入 | 額定剩余動作 電流I△n | 0.03、0.1、0.3、0.5(A) | 0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1、3、5、10、30(A) | ||
極限不驅(qū)動時間△t | 0.1、0.5(s) | 0、0.06、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1、4、10(s) | |||
額定剩余不動作 電流I△no | 50%I△n | 50%I△n | |||
動作特性 | AC正弦交流電流 | AC正弦交流電流、 脈動直流電流 | |||
頻率 | 50Hz±5Hz | 50Hz±5Hz | |||
動作誤差 | -20%~-10%I△n | -20%~-10%I△n | |||
輸出 | 輸出方式 | 一組常開、一組轉(zhuǎn)換 | 一組常閉或常開、一組轉(zhuǎn)換 | ||
觸點容量 | 5A250VAC 5A30VDC | AL1:8A250VAC;5A30VDC AL2:6A250VAC;5A30VDC | |||
復(fù)位方式 | 就地、遠(yuǎn)程 | 就地、遠(yuǎn)程、自動 | |||
環(huán)境 | 工作溫度 | 運行溫度:-20℃~+55℃,存儲溫度:-30℃~+70℃ | |||
工作濕度 | ≤95%RH,不結(jié)露,無腐蝕性氣體場所 | ||||
海拔高度 | ≤2000m | ||||
污染等級 | 3級 | ||||
安裝類別 | Ⅲ類 |
ASJ60系列剩余電流監(jiān)測儀技術(shù)指標(biāo)
項目 | 指標(biāo) | |
電源 | 電壓范圍 | AC/DC85V~265V |
*大功耗 | ≤10VA | |
輸入 | *大測量支路數(shù) | 16路 |
剩余電流測量范圍 | 1mA~30A | |
額定剩余動作電流I△n | 1mA~30A連續(xù)可調(diào) | |
動作特性 | AC正弦交流電流及脈動直流電流 | |
頻率 | 50Hz±5Hz | |
動作延時 | 0~10s可設(shè) | |
開關(guān)量 | 2路無源干接點輸入 | |
輸出 | 輸出方式 | 1路水浸報警繼電器(常開) 16路剩余電流報警繼電器(常開) |
觸點容量 | AC250V/3ADC30V/3A | |
重合閘 | 次數(shù) | 0~99連續(xù)可設(shè) |
間隔時間 | 0~999秒連續(xù)可設(shè) | |
通訊 | 方式1 | RS485通訊,Modbus-RTU協(xié)議 |
方式2(可選) | 4G無線通訊 | |
環(huán)境要求 | 溫度 | 工作溫度:-10℃~55℃,存儲溫度:-30℃~70℃ |
濕度 | ≤95%,不結(jié)露 | |
海拔 | ≤2500m | |
平均工作時間 | ≥50000小時 |
5.3選用說明
剩余電流動作繼電器在應(yīng)用時應(yīng)注意低壓系統(tǒng)的接線型式。
系統(tǒng)形式 | 系統(tǒng)接線 | 說明 |
TT系統(tǒng) | 采用ASJ。因為當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,故障電流很小,且較難估計,達(dá)不到開關(guān)的動作電流,外殼上將出現(xiàn)危險電壓。 | |
TN-S系統(tǒng) | 可采用ASJ。更快速靈敏切斷故障,以提高安全可靠性,此時PE線不得穿過互感器,N線穿互感器,且不得重復(fù)接地。 |
其余接線型式需要改造成以上兩種型式使用,防止出線誤動作或者不動作的情況。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,
型號 | 孔徑 | 主回路額定電流 | 變比 |
AKH-0.66L45 | 45mm | 80A | 1A:1mA |
AKH-0.66L80 | 80mm | 250A | 1A:1mA |
AKH-0.66L100 | 100mm | 400A | 1A:1mA |
AKH-0.66L150 | 150mm | 630A | 1A:1mA |
AKH-0.66L200 | 200mm | 1000A | 1A:1mA |
AKH-0.66L-260*100II | 265*104mm | 1000A | 1A:1mA |
實際應(yīng)如圖所示,互感器安裝在主回路或者支路上,通過測量剩余電流判斷是否驅(qū)動斷路器動作。
ASJ10/20剩余電流繼電器典型應(yīng)用
ASJ60剩余電流監(jiān)測儀典型應(yīng)用
5.4注意事項
?當(dāng)采用剩余電流動作保護(hù)器(RCD)作為電擊防護(hù)附加防護(hù)措施時,應(yīng)符合下列規(guī)定:
?額定剩余電流動作值不應(yīng)大于30mA;
?額定電流不超過32A的下列回路應(yīng)裝設(shè)剩余電流動作保護(hù)器(RCD):
?供一般人員使用的電源插座回路;
?室內(nèi)移動電氣設(shè)備;
?人員可觸及的室外電氣設(shè)備。
?剩余電流動作保護(hù)器(RCD)不應(yīng)作為保護(hù)措施;
?采用剩余電流動作保護(hù)器(RCD)時應(yīng)裝設(shè)保護(hù)接地導(dǎo)體(PE)。
6結(jié)語
一個國家或地區(qū)的漏/觸電發(fā)生率是衡量其安全用電的重要標(biāo)志。我國的漏/觸電事故基本發(fā)生在AC380V以下的低壓電網(wǎng)側(cè)線路,由于我國的低壓電網(wǎng)絕大部分采用變壓器二次側(cè)中性點直接接地方式,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,同時剩余電流動作斷路器也可預(yù)防因漏電引起的火災(zāi)事故,可見剩余電流動作斷路器可以消除電網(wǎng)系統(tǒng)線路中的各種不安全因素。在TN和TT供電系統(tǒng)中,如果設(shè)計安裝剩余電流動作斷路器與其電網(wǎng)供電系統(tǒng)不相匹配,剩余電流動作斷路器將起不到漏電保護(hù)功能,也會影響正常的供電??茖W(xué)合理地設(shè)計應(yīng)用剩余電流動作斷路器是提高電網(wǎng)供電系統(tǒng)中安全用的有效預(yù)防措施,該設(shè)計方案可以作為鋼鐵廠等工礦企業(yè)對電網(wǎng)線路改造和設(shè)計的理論實踐參考依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1]艾精文,謝智敏,趙宇明,等.剩余電流動作保護(hù)器研究綜述[J].電器與能效管理技術(shù)
[2]楊東,張應(yīng)龍,林叢,等.觸/漏電保護(hù)器[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008
[3]何建文,馬鐵峰.剩余電流動作斷路器在鋼鐵廠改造中的應(yīng)用.
[4]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2022.06版
作者簡介:韓歡慶,女,安科瑞電氣股份有限公司,主要從事剩余電流動作保護(hù)器的研發(fā)與應(yīng)用,