技术文章
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剩余电流动作继电器在农网配电系统的应用

发布时间2021-06-30        浏览次数:227

安科瑞 崔庭宇

 剩余电流长期存在危害很大,容易造成人身触电、电气设备烧损,引起短路事故、引起电气火灾事故。在农网配电系统中安装剩余电流动作继电器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。农网改造后,低压电网供电系统产权由用户所有变为供电企业统一管理,这给剩余电流动作继电器的安装使用创造了为有利的条件。但是却依然存在着一些难以克服的缺憾,花费大量资金安装的剩余电流动作继电器的投运率、正确动作率依然低下就是其中之一。各级剩余电流动作继电器额定动作电流需要正确配置。

关键词剩余电流;人身触电;设备烧损;接地故障;电气火灾;农网改造

 

0 行业背景

剩余电流,是指低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。通俗讲当用电侧发生了事故,电流从带电体通过人体流到大地,使主电路进出线大小不相等,此时电流的瞬时矢量合成有效值称为剩余电流,俗称漏电。

剩余电流长期存在危害很大,容易造成人身触电、电气设备烧损,引起短路事故、引起电气火灾事故。因此装设剩余电流动作继电器十分有必要。

在农网配电系统中安装剩余电流动作继电器是防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的一种有效的防护措施。农网改造后,低压电网供电系统产权由用户所有变为供电企业统一管理,这给剩余电流动作继电器的安装使用创造了为有利的条件。但是却依然存在着一些难以克服的缺憾,花费大量资金安装的剩余电流动作继电器的投运率、正确动作率依然低下就是其中之一。究其原因,就是其保护间的配合没有做好而引起的。

 

1 原因分析

1.1分级保护选择

各级剩余电流动作继电器额定动作电流需要正确配置, 一般情况下,分为总保护、分支保护、末级保护。

总保护的剩余电流动作继电器安装在配电系统的电源端, 实现对整个低压电网的整体保护,作为消除配电系统事故隐患为目的的间接接触保护,一般选用低灵敏度延时型。

分支保护仍以实现间接接触保护为主。在分级保护系统中,选择分支剩余电流动作继电器的动作电流值时,应大于正常运行中实测泄漏电流的2.5倍,同时还应满足泄漏电流设备泄漏值的4倍。

末级保护一般指家用电器和电动机用三相剩余电流断路器。末级保护应实现直接接触电击保护功能,剩余电流动作继电器应选用额定动作电流值不大于30mA ,动作时间不大于 0.1s 快速动作的剩余电流动作继电器。

1.2分级动作时间选择

各级剩余电流动作继电器动作时间的选择在分级保护系统中的各级剩余电流动作继电器动作特性,应遵循额定动作电流值与动作时间协调配合、不出现越级跳闸的基本原则。

一般分支线和末端:30~100mA、≤0.1s;支线:300~500mA、0.2~0.8s;干线:500~1000mA、≤2s 。

 

2 产品介绍

ASJ系列剩余电流动作继电器可与低压断路器或低压接触器等组成组合式剩余电流保护装置,主要适用于交流50Hz,额定电压400V及以下的TT和TN系统配电线路,用来对电气线路进行接地故障保护,防止接地故障电流引起的设备损坏和电气火灾事故,也可用来对人身触电危险提供间接接触保护。

产品符合GB/T 22387-2016《剩余电流动作继电器》的要求。

 

3 功能介绍

ASJ系列剩余电流动作继电器具有以下功能:A型或者AC型剩余电流测量,剩余电流越限报警指示,额定剩余动作电流可设定,限不驱动时间可设定,两组继电器输出,具有就地,远程“测试”、“复位”功能;

 

4 技术指标

ASJ系列剩余电流动作继电器技术指标

项目

指标

AC型

A型

辅助电源

电压

AC110/220V(±10%)

AC/DC85~270V

 

功耗

<5W

<5W

 

输入

额定剩余动作

电流In

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)

 

限不驱动时间△t

0.1、0.5(s)

0、0.06、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8、1、4、10(s)

 

额定剩余不动作

电流Ino

50%In

50%In

动作特性

AC正弦交流电流

AC正弦交流电流、

脉动直流电流

频率

50Hz±5Hz

50Hz±5Hz

动作误差

-20% ~ -10%In

-20% ~ -10%In

输出

输出方式

一组常开、一组转换

一组常闭或常开、一组转换

触点容量

250VAC

30VDC

AL1:8A 250VAC; 30VDC

AL2:6A 250VAC; 30VDC

复位方式

就地、远程

就地、远程、自动

环境

工作温度

运行温度:-20℃ ~ +55℃,存储温度:-30℃ ~ +70℃

工作湿度

≤95%RH,不结露,无腐蚀性气体场所

海拔高度

≤2000m

污染等级

3级

安装类别

Ⅲ类

注:ASJ10L-LD1A额定剩余动作电流IΔn为10mA~30A连续可调;ASJ10L-LD1A限不驱动时间Δt为0~10s连续可调。其余同A型

 

 

5 选用说明

剩余电流动作继电器在应用时应注意低压系统的接线型式。

系统形式

系统接线

说明

TT系统


 

推荐采用ASJ。因为当发生单相接地故障时,故障电流很小,且较难估计,达不到开关的动作电流,外壳上将出现危险电压。

TN-S系统


 

可采用ASJ。快速灵敏切断故障,以提高安全可靠性,此时PE线不得穿过互感器,N线穿互感器,且不得重复接地。

其余接线型式需要改造成以上两种型式使用,防止出线误动作或者不动作的情况。

剩余电流互感器的选择应根据主回路的额定电流为参考选择,

型号

孔径

主回路额定电流

变比

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

    实际应如图所示,互感器安装在主回路或者支路上,通过测量剩余电流判断是否驱动断路器动作。

 

6 结语

剩余电流动作继电器针对由变压器供电的低压配电系统线路和设备绝缘的实时监控,起到提前对漏电事故的预警和漏电保护作用,继电器可以提供持续实时监测和监控,用高科技手段提高安全管理水平,远程监控,漏电保护的同时,提前预测,预警和预排查,有效减少安全事故的发生。产品有很强的针对性,对保护国家财产,保障人民生命财产安全和建设和谐社会具有重要的现实意义。

随着工业及民用低压电气系统的安全问题越来越受到关注及重视,负荷也越来越重要,显然杜绝或减少因电气绝缘等问题发生各类电气触电事故,剩余电流动作继电器将发挥积作用。

 

参考文献

[1] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019.11版

[2] 孙华书, 李刚, 张亮,等. 农网配电系统中剩余电流动作剩余电流动作继电器的配合[J]. 农村电工, 2011.