剩余电流检测原理.doc

1、第一个问题，什么是剩余电流？以及检测剩余电流的原理。假设有三根水管A、B、C 里面的水都流进水管 N。正常情况下，管子没漏时里面的水量 A+B+C=N对吧，考虑水流方向，那 A+B+C-N=0对吧。图中那个椭圆虚线框就是贵司产品里面的某一个用来检测 A+B+C-N是不是等于 0的元件。（当然，交流电）在水没漏的情况下贵司的产品检测到的剩余电流，哦不对剩余水流就等于 0（当然，对电流来说，检测的是矢量和。不过这不重要，反正你也不是搞技术的。）。如果在某种情况下，某根管破了，漏水啦。像下图这样，有一部分水流到土里去了（在电气里，我们叫接地故障）。这个时候，虚线框就检测到 A+B+C-N不等于 0了

2、，然后你们的监控系统就知道出现剩余电流哦不对，漏水了。到漏水量到达 800mA时，你们的系统就会发出警报啦。 第二个问题，剩余电流过大都是什么情况引起的？还是说上面的水管，既然有水漏了，那肯定是水管坏了呗。把水管换成电线/缆，就是绝缘层破坏，电“漏走了”。所以造成剩余电流过大的情况就是多数都是因为绝缘层老化、破坏、绝缘水平下降等，导致了接地故障。 第三个问题，探测器测量的电流是零线的电流吗？当然不是，是检测的相线和零线的电流矢量和。就像上面的水管一样，你光检测 N管，你怎么知道有漏水？电器设备的漏电电流最大安全值是多少毫安（1）手握式用电设备为 15mA；（2）环境恶劣或潮湿场所的用电设备为

3、610mA；（3）医疗电气设备为 6mA；（4）建筑施工工地的用电设备为 1530mA；（5）家用电器回路为 30mA；（6）成套开关柜分配电盘等为 100mA；（7）防止电气火灾为 300mA。漏电保护开关的动作电流 500mA 和 300mA 应怎样选择呢低压配电设计规范中要求防接地故障火灾的 RCD 动作值为 0.5A.王厚余老师介绍说：按 IEC 标准这一 0.5A 限值是对生产、加工或储存可燃物质的 BE2级火灾危险场所规定的，因为小于 0.5A 的电弧能量不足以引燃起火。300MA=0.3A 500MA=0.5A 漏电电流并不会引起火灾。火灾通常是大电流（电流的热效应），所以应该是

4、过载与短路。是因为漏电时火线会与地接触，此时电流会很大，致使电线发热起火余钢铁股份有限公司安全环保部 唐剀 摘要：低压配电系统中漏电产生的电流和电压均可引起火灾，指出漏电仍是导致电气火灾的重要原因之一，并提出漏电的技术防范措施。关键词：漏电 漏电电流 漏电电压 漏电保护 等电位引发电气火灾的原因主要有：短路、过负荷、接触不良、漏电、灯具和电热器具引燃可燃物等，近年来，由于漏电引起的火灾不断发生而且这种火灾比起短路等引起的火灾更具有隐蔽性，漏电失火后往往难以找出真正的原因，容易被短路等假象所掩盖，因此，危害性就更大。某公司炼钢厂转炉水泵房 2006 年 8 月 15 日由于低压电缆漏电引起了高低

5、压电缆烧损事故,烧坏的电缆共计 206 根, 造成炼钢厂三座转炉停产二天零七小时,直接修复材料费用约 14.4 万元。充分了解漏电的火灾危险性，加强对漏电的技术防范措施应是电气防火工作的重要任务之一。一、漏电的火灾危险性电气线路或设备绝缘损伤后，在一定的环境下，对靠近的物质（穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿木材等）会发生漏电，漏电可使局部物质带电会给人们造成严重的或致命的触电,所产生火花、电弧过热高温会造成火灾。目前，在低压配电系统中多采用接零保护（接地保护）及过流保护装置（熔断器等）,不能防止严重的漏电短路的情况发生。1、问题的提出当电气设备发生漏电即碰壳短路时，电流将设备外壳、保护接零线

6、（保护接地线）、零线（大地）形成闭合回路，通常漏电电流很大，会使熔断器动作而切断电源，似乎这种漏电的危险性可以避免，但如果下述原因的存在，过电流保护装置就不一定绝对可靠。（1 ）熔断器规格可能人为加大倍数或被铜丝代替，起不到过流保护作用。（2 ）电故障点可能发生在系统的足够远的未端，故障回路阻抗较大，漏电短路电流不足以使熔断器动作。（3 ）如果电气设备容量较大，熔体额定电流超过漏电电流，熔断器也不会动作。（4 ）接地装置不符合要求，造成接地电阻较大，导致漏电短路电流较小，也不会使熔断器动作。（5 ）当采用过电流自动保护开关时，开关失灵或脱扣电流设置量过大，自动保护开关不动作。（6 ）保护接零（

7、接地）线的接线端子连接不良，造成接触电阻过大，限制了故障电流，致熔断器不动作。上述现象在实际中并不少见或存在一种或同时存在几种且不被人重视，因此漏电一旦发生，将持续存在，导致触电或电气火灾事故。2、漏电引起火灾的原因（1 ）漏电电流引起火灾,漏电事故故障点通常情况下接触不良，导致接触电阻较大，使过电流保护装置难以动作，同时，会在故障点处产生电弧，据测仅 0.5A 的电流的电弧温度可达 2000以上，足以引燃所有可燃物。（2 ）保护零线或保护地线的线径大小容易被忽视，如果选择过小，当通过较大的漏电电流时，线路温升较快，同样也能引起火灾。（3 ）在潮湿环境下，当带电裸导线接触木材，泄漏电流流径木材

8、表面纤维时，会使木材炭化发展成火灾事故。日本秋田大学电气工程系的教授曾做过了实验证明这一现象，从这实验也提醒我们电气线路未经穿管保护而通过可燃物时是十分危险，同时这种漏电的危险性存在于所有的配电系统中。（4 ）保护零线或保护地线的接线端子处连接不良也能引起火灾。相线与零线接线端子连接不良设备工作不正常，可以及时发现得到处理，而保护零线或地线的接线端子连接不良,电阻过大，设备照常工作，但故障不易发现，一旦发生漏电，由于故障点接头太松或腐蚀造成局部过热，连接端子处产生高温或电弧，能够引燃周围可燃物质或烧坏电器插座、开关等。3、造成漏电的因素造成漏电的因素很多，归纳起来，主要有以下几种：（1 ）低压

9、配电系统的安装存在问题，主要表现在安装人员专业素质参差不齐，难以保证安装质量；线路的敷设过程中，线路的绝缘损伤，在潮湿或存酸碱腐蚀性的环境中，电线明敷、设备未做保护直接安装，导线接头连接质量和绝缘包扎质量不符合要求。（2 ）电气线路或设备疏于检查，因过负荷或使用年限较长等原因绝缘老化。（3 ）选用劣质的绝缘不良的电气产品。（4 ）外界因素：水份浸入，挤压、鼠咬等。二、漏电火灾的防范措施1、严格按照低压电气装置操作规程进行操作, 非电气专业人员不准上岗作业，杜绝造成低压电缆漏电的各种人为因素。2、电气线路通过燃物时，应穿金属管或阻燃套管，采用金属管布线时，一定要防止电线绝缘层被伤，配电装置（开关

10、、插座、配电箱）和用电设备与可燃物应保持足够的安全距离。3、装设漏电保护器。现行的低压配电系统中设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生，因此在 96 年施行的国际低压配电设计规范中有明确要求：为防止大面积停电，在电源总配电箱和用户开关箱中应分别设置漏电保护器，其额定动作电流和额定动作时间应合理配合，使之具有分级保护的功能。4、保护接零及保护接地线的截面积选择必须经过计算确定，并用碰壳短路电流较核，其接线端子必须可靠连接，不允许有松动，并经常检查其连接处。5、接地电阻应符合设计要求，电气设备的保护接地电阻值不应超过 4 欧姆，如果用电设备的容量较大，熔体熔断电流也较大

11、，应增加接地线截面积或并联接地体以充分减小接地电阻值，增大漏电短路电流，有利于保护装置动作。6、实施等电位联结，所谓等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施，以达到均衡建筑物等电位的目的，尤其是对于易燃易爆场所更有其不可替代的作用。漏电保护器对于单相 220V 线路只能提供间接接触保护，同时还存在因机件磨损，接触不良，质量不稳定等因素，而导致动作失灵的种种隐患，不能单独成为一种可靠性的保护措施，因此尚应实施等电位联结，才能有效地消除漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间产生电弧、电火花的产生，即消除漏电电压引起火灾的可能.总之,低压配电

12、系统中漏电现象产生的危险性虽然时有发生, 但造成的损失是非常巨大 ,必须引起高度重视 .人体所能承受的最大电流是多少？行业规定 安全电压为 36V，安全电流为 10mA，原因如下： 电击对人体的危害程度，主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大，致命危险越大；持续时间越长，死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知电流，交流为 1mA，直流为 5mA；人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流，交流为 10mA，直流为 50mA；在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流，如 100mA 的电流通过人体 1s，可足以使人致命，因此致命电流为 50mA。在有防止触电保护装置

13、的情况下，人体允许通过的电流一般可按 30mA 考虑。 人体对电流的反映: 810mA 手摆脱电极已感到困难, 有剧痛感(手指关节). 2025mA 手迅速麻痹,不能自动摆脱电极,呼吸困难. 5080mA 呼吸困难,心房开始震颤. 90100mA 呼吸麻痹,三秒钟后心脏开始麻痹, 停止跳动. 根据欧姆定律(IUR) 可以得知流经人体电流的大小与外加电压和人体电阻有关。人体电阻除人的自身电阻外，还应附加上人体以外的衣服、鞋、裤等电阻，虽然人体电阻一般可达 5000，但是，影响人体电阻的因素很多，如皮肤潮湿出汗、带有导电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力以及衣服、鞋、袜的潮湿油污等情况，均能使人体电阻降低，所以通常流经人体电流的大小是无法事先计算出来的。因此，为确定安全条件，往往不采用安全电流，而是采用安全电压来进行估算：一般情况下，也就是干燥而触电危险性较大的环境下，安全电压规定为 36V，对于潮湿而触电危险性较大的环境(如金属容器、管道内施焊检修)，安全电压规定为 12V，这样，触电时通过人体的电流，可被限制在较小范围内，可在一定的程度上保障人身安全。