剩餘電流保護裝置的檢測元件是什麼

1. 什麼是電流保護動作原理如何

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簡介： 剩餘電流動作保護裝置的結構原理如圖1所示。其結構一般包括W--檢測元件（剩餘電流互感器）、A--判別元件（剩餘電流離線器）、B--執行元件（機械開關電器或報警裝置）、T--試驗裝置和E--電子信號放大器（電子式）等部分。
關鍵字：剩餘電流動作保護裝置 工作原理

剩餘電流動作保護裝置的結構原理如圖1所示。其結構一般包括W--檢測元件（剩餘電流互感器）、A--判別元件（剩餘電流離線器）、B--執行元件（機械開關電器或報警裝置）、T--試驗裝置和E--電子信號放大器（電子式）等部分。

檢測元件用來檢測線路中的剩餘電流，判別元件把檢測剩餘電流與預定值相比較，當剩餘電流達到或超過預定值時，發出一個脫扣信號，使執行元件斷開電路或驅動報警信號。

1 剩餘電流保護裝置的工作原理

在正常情況下，電路中沒有發生人身電擊、設備漏電或接地故障時，剩餘電流保護裝置通過電流互感器一次側電路的電流矢量和等於零，即

IL1 + IL2 + IL3 + IN = 0

則電流IL1、IL2、IL3和IN在電流互感器中產生磁通的矢量和等於零，即

FL1 + FL2 + FL3 + FN = 0

這樣在電流互感器的二次線圈中沒有感應電壓輸出，因此剩餘電流保護裝置保持正常供電。

當電路中發生人身電擊、設備漏電、故障接地時，通過設備接地電阻RA有一個接地電流 IN 流過，則通過互感器電流的矢量和不等於零，為

IL1 + IL2 + IL3 + IN≠0

剩餘電流互感器中產生磁通矢量和也不等於零，即

FL1 + FL2 + FL3 + FN≠0

互感器二次迴路中有一個感應電壓輸出，此電壓直接或通過電子信號放大器施加在脫扣線圈上，產生一個工作電流。二次迴路的感應電壓輸出隨著故障電流的增大而增大，當接地故障電流達到額定值時，脫扣線圈中的電流足以推動脫扣機構動作，使主開關斷開電路，或使報警裝置發出報警信號。

剩餘電流互感器二次迴路輸出信號比較小，一般小於1mVA。要直接推動剩餘電流脫扣器動作，脫扣器需要很高的動作靈敏度，要求其動作功耗在mVA級，這種剩餘電流脫扣器一般採用釋放式的電磁結構，結構復雜、工藝要求較高。互感器二次迴路的輸出信號，也可以通過一個電子放大器後，施加到脫扣器上，這種情況下對脫扣器的靈敏度要求較低，可以採用拍合式的電磁鐵或螺管電磁鐵，結構簡單、工藝要求較低。前者在執行剩餘電流保護功能時不需要工作電源，一般稱為動作持性與電源電壓無關的剩餘電流保護裝置（也稱電磁式剩餘電流保護裝置），後者稱為動作持性與電源電壓有關的剩餘電流保護裝置（也稱電子式剩餘電流保護裝置），電磁式與電子式剩餘電流保護裝置的原理圖見圖2。

2 剩餘電流保護裝置的結構

剩餘電流保護裝置的主要元器件的結構及功能如下。

2.1 剩餘電流互感器

剩餘電流互感器是一個檢測元件，它的主要功能是把一次迴路檢測到的剩餘電流 I1 變換成二次迴路的輸出電壓 E2 、E2 施加到剩餘電流脫扣器的脫扣線圈上，推動脫扣器動作，或通過信號放大裝置，將信號放大以後施加到脫扣線圈上，使脫扣器動作。

剩餘電流互感器是剩餘電流保護裝置的一個重要元件，其工作性能優劣將直接影響剩餘電流保護裝置的性能和工作可靠性。剩餘電流保護裝置的電流互感器一般採用空心式的環形互感器，即主電路的導線（一次迴路導線N1）從互感器中間穿過，二次迴路導線（N2）纏繞在環形鐵心上，通過互感器的鐵心實現一次迴路和二次迴路之間的電磁耦合。

2.2 脫扣器

剩餘電流保護裝置的脫扣器是一個判別元件，用它來判別剩餘電流是否達到預定值，從而確定剩餘電流保護裝置是否應該動作。動作功能與電源電壓無關的剩餘電流保護裝置，採用靈敏度較高的釋放式脫扣器，動作功能與電源電壓有關的剩餘電流保護裝置採用拍合式脫扣器或螺管電磁鐵。

2.3 信號放大裝置

剩餘電流互感器二次迴路的輸出功率很小，一般僅達到mVA的等級。在剩餘電流互感器和脫扣器之間增加一個信號放大裝置，不僅可以降低對脫扣器的靈敏度要求，而且可以減少對剩餘電流互感器輸出信號要求，減輕互感器的負擔，從而可以大大地縮小互感器的重量和體積，使剩餘電流保護裝置的成本大大降低。信號放大裝置一般採用電子式放大器。

2.4 執行元件

根據剩餘電流保護裝置的功能不同，執行元件也不同。對剩餘電流斷路器，其執行元件是一個可開斷主電路的機械開關電器。對剩餘電流繼電器，其執行元件一般是一對或幾對控制觸頭，輸出機械開閉信號。

剩餘電流斷路器有整體式和組合式。整體式裝置其檢測、判別和執行元件在一個殼體內，或由剩餘電流元件模塊與斷路器接裝而成。組合式剩餘電流斷路器常採用剩餘電流繼電器與交流接觸器或斷路器組裝而成，剩餘電流繼電器的輸出觸頭控制線圈或斷路器分勵脫扣器，從而控制主電路的接通和分斷。

剩餘電流繼電器的輸出觸頭執行元件，通過控制可視報警或聲音報警裝置的電路，可以組成剩餘電流報警裝置。

3 電子式和電磁式剩餘電流保護裝置的比較

電磁式剩餘電流保護裝置的檢測裝置，其感應電壓沒有經過放大，直接推動脫扣器動作，因而不需要輔助電源。而電子式剩餘電流保護裝置，感應電壓經過電子放大線路放大，然後推動脫扣器動作，因而需要對電子放大線路及脫扣器供電，才能正常工作。由於工作原理不一樣，所以兩者在工作可靠性、受環境的影響、製造成本方面有較大差別。電磁式和電子式剩餘電流保護裝置的比較見表1。

2. 剩餘電流保護器和漏電保護器有什麼區別

剩餘電流保護器和漏電保護器沒有區別。

剩餘電流動作保護器是在規定條件下，當剩餘電流達到或超過給定值時，能自動斷開電路的機械開關電器或組合電器。又叫漏電保護器。

主要是用來在設備發生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電保護，具有過載和短路保護功能，可用來保護線路或電動機的過載和短路，亦可在正常情況下作為線路的不頻繁轉換啟動之用。

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漏電保護器（剩餘電流保護器）的結構：

1、檢測元件：檢測元件可以說是一個零序電流互感器。被保護的相線、中性線穿過環形鐵心，構成了互感器的一次線圈N1，纏繞在環形鐵芯上的繞組構成了互感器的二次線圈N2，如果沒有漏電發生，這時流過相線、中性線的電流向量和等於零。

2、中間環節：中間環節通常包括放大器、比較器、脫扣器，當中間環節為電子式時，中間環節還要輔助電源來提供電子電路工作所需的電源。中間環節的作用就是對來自零序互感器的漏電信號進行放大和處理，並輸出到執行機構。

3、執行機構：該結構用於接收中間環節的指令信號，實施動作，自動切斷故障處的電源。

4、試驗裝置：由於漏電保護器是一個保護裝置，因此應定期檢查其是否完好、可靠。試驗裝置就是通過試驗按鈕和限流電阻的串聯，模擬漏電路徑，以檢查裝置能否正常動作。

3. 什麼是剩餘電流動作保護器

在低壓電網中安裝剩餘電流動作保護器（簡稱為RCD）是防止人身觸電、電氣火災及電氣設備損壞的一種有效的防護措施。國際電工委員會通過制訂相應的電氣安裝規程和用電規程在低壓電網中大力推廣使用剩餘電流動作保護器。

二、工作原理：

低壓配電線路中各相（含中性線）電流矢量和不為零而產生的電流稱為剩餘電流。通常所說的接地故障電流即漏電電流就是一種常見的剩餘電流。剩餘電流保護是利用剩餘電流動作保護裝置來防止電氣事故的一種安全技術措施。

三、剩餘電流保護裝置的作用

1、用於防止由剩餘電流引起的單相電擊事故。

2、用於防止由剩餘電流引起的火災和設備燒毀事故。

3、用於檢測和切斷各種一相接地故障。

4、有的剩餘電流保護裝置還可用於過載、過壓、欠壓和缺相保護。

剩餘電流動作保護裝置的結構主要由三個基本部分構成，即檢測元件、中間環節（包括放大元件和比較元件）和執行機構。

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剩餘電流動作保護器使用中的注意事項

1、剩餘電流動作保護器既能起保護人身安全的作用，還能監督低壓系統或設備的對地絕緣狀況。但不要以為安裝了剩餘電流動作保護器後，就可以萬無一失而麻痹大意，應仍以預防為主(因它僅是基本保護措施中的一種附加保護)。

只有認真做好安全用電的管理、宣傳和教育工作，落實好有關各項安全技術措施，才是實現安全用電的根本保證。

2、剩餘電流動作保護器是在人體發生單相觸電事故時，才能起到保護作用的。如果人體對地處於絕緣狀態，一旦是觸及了兩根相線或一根相線與一根中性線時，保護器就並不會動作，即此時它起不到保護作用。

3、剩餘電流動作保護器安裝點以後的線路應是對地絕緣的。若對地絕緣降低，漏電電流超過某一定值(通常為15mA左右)時，保護器便會動作並切斷電源。所以要求線路的對地絕緣必須良好，否則將會經常發生誤動作，影響正常用電。

4、低壓電網實行分級保護時，上級保護應選用延時型剩餘電流動作保護器，其分斷時間應比下級保護器的動作時間增加0.1～0.2s以上。

5、安裝在總保護和末級保護之間的剩餘電流動作保護器，其額定剩餘動作電流值，應介於上、下級剩餘電流動作保護器的額定剩餘動作電流值之間，且其級差通常應達1.2～2.5倍。

6、總保護的額定剩餘動作電流最大值分別不應超過75—100mA(非陰雨季節)及200—300mA(陰雨季節);家用剩餘電流動作保護器應實現直接接觸保護，其動作電流值不應大於30mA;移動式電力設備及臨時用電設備的剩餘電流動作保護器動作電流值為30mA。

7、低壓電網總保護採用電流型剩餘電流動作保護器時，變壓器中性點應直接接地;電網的中性線不得有重復接地，並應保持與相線一樣的良好絕緣;剩餘電流動作保護器安裝點後的中性線與相線，均不得與其他迴路共用。

8、照明以及其他單相用電負荷要均勻分配到三相電源線上，偏差大時要進行調整，力求使各相漏電電流大致相等;當低壓線路為地理線時，三相的長度宜相近。

4. 剩餘電流斷路器的工作原理是什麼

它是由漏電檢測元件---剩餘電流互感器的特性來決定的。剩餘電流互感器有一個環形鐵心，鐵芯上繞有次級線圈，原邊線圈就是穿過鐵芯內孔的導線。

在正常用電時，如果三相用電是平衡的，其三相電流在互感器里產生的磁場正好抵消，這時零線上是沒有電流的。即使三相用電不平衡，流過三相線路的不平衡電流和零線上的電流還是大小相等，方向相反，即剩餘電流互感器原邊線圈各導線相量和為零。

此時鐵芯中磁通和次級線圈中感壓電動勢均為零，當被保護電路中發生觸電事故或不平衡漏電時，原邊線圈中各導線電流相量之和不為零，此電流就是剩餘電流。

剩餘電流在鐵芯中產生交變磁通，在次級線圈中感應出電動勢，電流經放大器放大至動作電流整定值時，脫扣器動作使主開關在額定時間內切斷電源，保護人身安全。

其鐵芯包繞了一電氣迴路的全部載流導體，在磁芯內產生的磁通在一瞬間都與這些導體電流的算術和有關;在一方向流過的電流假設為正(I1)，則在相反方向流過的電流就為負(I2)。

在無故障的正常迴路中I1 + I2=0，在磁芯內沒有磁通，線圈內的電動勢為零。接地故障電流Id穿過磁芯流向故障點，但卻經大地或經TN系統的保護線返回電源。

穿過磁芯的諸導體的電流因此不再平衡，電流差在磁芯內產生了磁通。此電流被稱作「剩餘」電流，這一原理也被認作，「剩餘電流」原理。

在磁芯內產生的變磁通在繞組內感應出一電動勢，這樣就有電流I3流過使脫扣器動作的線圈。如果剩餘電流大於能使脫扣器動作的電流值，不論是直接動作的還是經電子，繼電器動作的，斷路器就要跳閘。

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中國剩餘電流繼電器主要是在農村低壓電網中使用，剩餘電流繼電器與交流接觸器組合成剩餘電流保護器作為主幹線或分支線路的漏電保護裝置。

尤其是脈沖型、鑒相鑒幅型剩餘電流繼電器專門適應中國農村低壓電網泄漏電流比較大，把緩慢變化的動作電流值設定在200～300mA之間，避開電網正常泄漏電流的誤動作。

把突然變化的動作電流值設定在40mA左右，這在一定程度上提高了農村低壓電網剩餘電流保護器的投運率。目前在農村電網中有一定的市場，但相應地帶來誤動作增多，影響了供電的連續性，降低了供電質量，因而在城市電網中至今未見使用。

5. 電流保護的測量元件是什麼是電流互感器還是電流繼電器

電流保護的測量元件是電流繼電器。
電流互感器是電流轉換元件，也屬於測量元件的一部分。在高壓電路中是必需的，在低壓電路中則不是必需。

6. 剩餘電流動作保護裝置的作用是什麼

在正常運行條件下能接通、承載和分斷電流，以及在規定條件下當剩餘電流達到規定值時能使觸頭斷開的機械開關電器或組合電器。將剩餘電流動作保護電器分為不帶過電流保護的剩餘電流動作保護電器和帶過電流保護的剩餘電流動作保護電器。

前者不能用來執行過載和/或短路保護功能的剩餘電流動作保護電器，不具有短路保護和過電流保護功能；後者則能用來執行過載和/或短路保護功能的剩餘電流動作保護電器，包括與斷路器組合的剩餘電流動作保護電器。

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剩餘電流動作保護裝置的分類。

剩餘電流動作保護裝置是具有漏電保護功能的開關設備，IEC標準定名為剩餘電流動作保護裝置，宿寫為RCO，我國標准將其明確為當電氣線路和電氣設備發生單相接地故障時，利用這個剩餘電流來動作切斷故障線路和電氣設備電源的保護裝置。

我國從1995年開始在農村推廣簡易型剩餘電流動作保護裝置，[漏電保護器]隨後逐步推廣電流型，脈沖型等漏電保護器，目前剩餘電流保護器的種類繁多，可按下列方式分類。

A、按檢測元件的檢測原理分為電壓型，電流型，脈沖型，電流智能型，鑒相鑒幅型。

B、按中間元件類型分為電磁式，電子式。

C、按結構形式分為組合式保護器，由剩餘電流動作保護器，交流接觸器或低壓斷路器等部件組合而成和漏電斷路器。將剩餘電流保護裝置和低壓斷路器裝配在一個絕緣外殼內的保護裝置。

D、按用途分為，單相家用剩餘電流動作保護器，三相三線剩餘電流保護器，三相四線剩餘電流保護器。

7. 剩餘電流互感器 發熱

• 剩餘電流互感器

  編輯

本詞條由「科普中國」科學網路詞條編寫與應用工作項目審核 。

剩餘電流互感器是漏電保護器的檢測元件，它的主要功能是檢測通過互感器鐵心的主電路的剩餘電流(觸電、漏電等接地故障電流)，並將一次迴路的剩餘電流變換成二次迴路的輸出電壓。剩餘電流互感器是漏電保護器中最關鍵的部件之一。[1]

• 中文名

• 剩餘電流互感器

• 外文名

• resial current transformer

• 簡稱

• RCT

• 性質

• 一種漏電保護元件

目錄

• 1工作原理

• 2平衡特性

• 3互感器鐵芯材料選用

• 4結構設計要點

工作原理

編輯

漏電保護器的結構原理如圖1所示。

圖2

RCT 的二次側線圈在交變磁通ΦΔ的作用下，有感應電勢E2產生，從而在二次迴路中便產生了一個正比於漏電電流的感應電流IΔ。漏電流越大，則二次繞組感應電勢E2也就越大，兩者關系即互感器的工作特性如圖3 所示。其中曲線1 為互感器二次繞組斷路情況下的空載特性，可以看出，起始時二次側感應電勢E2很小，只有一次側漏電電流I1增加到一定值後，E2才有明顯的輸出；此後，隨著I1的增加，E2不斷變大，近似線性地變化；當I1大到一定值後，E2變化趨於緩慢，甚至呈下降趨勢，線性度變差，這是由於磁芯進入了飽和區造成的．因此，應選擇合適的二次側負載阻抗，保證磁芯工作在線性段，避免磁芯發生磁飽和．曲線2 為帶脫扣器工作狀態下的負載特性，由於二次側負載電流的去磁作用，磁芯變得不易飽和，並且在相同的漏電電流條件下，E2相對變小。[1]