剩余电流动作保护装置详解-课件.ppt
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- 剩余 电流 动作 保护装置 详解 课件
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1、单元三课题五单元三课题五剩余电流动作剩余电流动作保护装置保护装置 1ppt课件防止间接触电常用的技术措施防止间接触电常用的技术措施 装设自动切断电源装置装设自动切断电源装置(采用过流保护采用过流保护)、采用接地保护、采用接地保护、电气设备采用双重绝缘或加强绝缘、电气设备采用双重绝缘或加强绝缘、(将有触电危险的场所绝缘)构成不导电环境、(将有触电危险的场所绝缘)构成不导电环境、采用等电位连接保护或采取等电位均压措施、采用等电位连接保护或采取等电位均压措施、采用特低电压、采用特低电压、采用剩余电流动作保护、采用剩余电流动作保护、实行电气隔离等实行电气隔离等。2ppt课件一、概述一、概述 1剩余电流
2、保护剩余电流保护 低压配电线路中各相低压配电线路中各相(含中性线含中性线)电流矢量和电流矢量和不为零而产生的电流称为剩余电流。不为零而产生的电流称为剩余电流。通常所说的接地故障电流即漏电电流就是通常所说的接地故障电流即漏电电流就是一种常见的剩余电流。一种常见的剩余电流。剩余电流保护是利用剩余电流动作保护装剩余电流保护是利用剩余电流动作保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。置来防止电气事故的一种安全技术措施。3ppt课件2、作用:、作用:(1)用于防止由剩余电流引起的单相电击)用于防止由剩余电流引起的单相电击事故;事故;(2)用于防止由剩余电流引起的火灾和设)用于防止由剩余电流引起的火灾和设
3、备烧毁事故;备烧毁事故;(3)用于检测和切断各种一相接地故障;)用于检测和切断各种一相接地故障;(4)有的剩余电流保护装置还可用于过载、)有的剩余电流保护装置还可用于过载、过压、欠压和缺相保护。过压、欠压和缺相保护。4ppt课件二、结构与工作原理二、结构与工作原理(一)结构(一)结构 剩余电流动作保护装置的结构主要由三个基本部剩余电流动作保护装置的结构主要由三个基本部分构成,即检测元件、中间环节分构成,即检测元件、中间环节(包括放大元件和包括放大元件和比较元件比较元件)和执行机构。和执行机构。5ppt课件1检测元件(剩余电流互感器)检测元件(剩余电流互感器)如图如图4-21所示,剩余电流保护装
4、置的电流所示,剩余电流保护装置的电流互感器一般采用空心式的环形互感器。互感器一般采用空心式的环形互感器。它的主要功能是把一次回路检它的主要功能是把一次回路检测到的剩余电流测到的剩余电流 I I1 1 变换成二变换成二次回路的输出电压次回路的输出电压 E E2 2 、E E2 2 施施加到剩余电流脱扣器的脱扣线加到剩余电流脱扣器的脱扣线圈上,推动脱扣器动作,或通圈上,推动脱扣器动作,或通过信号放大装置,将信号放大过信号放大装置,将信号放大以后施加到脱扣线圈上,使脱以后施加到脱扣线圈上,使脱扣器动作。扣器动作。6ppt课件2信号放大装置(放大元件)信号放大装置(放大元件)剩余电流互感器二次回路的输
5、出功率很小,剩余电流互感器二次回路的输出功率很小,一般仅达到一般仅达到mVAmVA的等级。在剩余电流互感器的等级。在剩余电流互感器和脱扣器之间增加一个信号放大装置,不和脱扣器之间增加一个信号放大装置,不仅可以降低对脱扣器的灵敏度要求,而且仅可以降低对脱扣器的灵敏度要求,而且可以减少对剩余电流互感器输出信号要求,可以减少对剩余电流互感器输出信号要求,减轻互感器的负担,从而可以大大地缩小减轻互感器的负担,从而可以大大地缩小互感器的重量和体积,使剩余电流保护装互感器的重量和体积,使剩余电流保护装置的成本大大降低。信号放大装置一般采置的成本大大降低。信号放大装置一般采用电子式放大器。用电子式放大器。7
6、ppt课件 3脱扣器(比较元件)脱扣器(比较元件)剩余电流保护装置的脱扣器是一个比较元剩余电流保护装置的脱扣器是一个比较元件,用它来判别剩余电流是否达到预定值,件,用它来判别剩余电流是否达到预定值,从而确定剩余电流保护装置是否应该动作。从而确定剩余电流保护装置是否应该动作。8ppt课件 4执行元件执行元件 根据剩余电流保护装置的功能不同,执行根据剩余电流保护装置的功能不同,执行元件也不同。元件也不同。对剩余电流断路器,其执行元件是一个可对剩余电流断路器,其执行元件是一个可开断主电路的机械开关电器。开断主电路的机械开关电器。对剩余电流继电器,其执行元件一般是一对剩余电流继电器,其执行元件一般是一
7、对或几对控制触头,输出机械开闭信号。对或几对控制触头,输出机械开闭信号。9ppt课件(二)工作原理(二)工作原理 1电子式剩余电流动作保护装置的工作原电子式剩余电流动作保护装置的工作原理理 4-22所示,为电子式剩余电流动作保护装所示,为电子式剩余电流动作保护装置原理图。置原理图。在零序电流互感器的二次回路和脱扣器之在零序电流互感器的二次回路和脱扣器之间接入一个电子放大线路间接入一个电子放大线路E。10ppt课件11ppt课件 在正常情况下,电路中没有发生人身电击、在正常情况下,电路中没有发生人身电击、设备漏电或接地故障时,剩余电流保护装设备漏电或接地故障时,剩余电流保护装置通过电流互感器一次
8、侧电路的电流矢量置通过电流互感器一次侧电路的电流矢量和等于零,即和等于零,即I IL1L1+I+IL2L2+I+IL3L3+I+IN N=0=0。此时,电流此时,电流I IL1L1、I IL2L2、I IL3L3和和I IN N在电流互感器在电流互感器中产生磁通的矢量和等于零,中产生磁通的矢量和等于零,即即L1L1+L2L2 +L3L3+N N=0 =0。这样在电流互感器的这样在电流互感器的二次线圈中没有感应电压输出,因此剩余二次线圈中没有感应电压输出,因此剩余电流保护装置保持正常供电。电流保护装置保持正常供电。12ppt课件 当电路中发生人身电击、设备漏电、故障接地时,当电路中发生人身电击、
9、设备漏电、故障接地时,通过设备接地电阻通过设备接地电阻RA A有一个接地电流有一个接地电流 IN N 流过,则流过,则通过互感器电流的矢量和不等于零,为通过互感器电流的矢量和不等于零,为I IL1L1+I+IL2L2 +I+IL3L3+I+IN N 0,剩余电流互感器中产生磁通矢,剩余电流互感器中产生磁通矢量和也不等于零,即量和也不等于零,即L1L1+L2L2+L3L3+N N 0。此时,互感器二次回路中有一个感应电压输出,此时,互感器二次回路中有一个感应电压输出,此电压直接或通过电子信号放大器施加在脱扣线此电压直接或通过电子信号放大器施加在脱扣线圈上,产生一个工作电流。二次回路的感应电压圈上
10、,产生一个工作电流。二次回路的感应电压输出随着故障电流的增大而增大,当接地故障电输出随着故障电流的增大而增大,当接地故障电流达到额定值时,脱扣线圈中的电流足以推动脱流达到额定值时,脱扣线圈中的电流足以推动脱扣机构动作,使主开关断开电路,或使报警装置扣机构动作,使主开关断开电路,或使报警装置发出报警信号。发出报警信号。13ppt课件2、电磁式剩余电流动作保护装置的电磁式剩余电流动作保护装置的工作原理工作原理 如图所示,电磁式剩如图所示,电磁式剩余电流动作保护装置余电流动作保护装置的检测元件是零序电的检测元件是零序电流互感器,中间环节流互感器,中间环节是由电磁铁(放大是由电磁铁(放大器)、衔铁、弹
11、簧器)、衔铁、弹簧(比较器)、脱扣机(比较器)、脱扣机构组成;执行机构是构组成;执行机构是断路器,断路器,SB是试验按是试验按钮。钮。14ppt课件(1)正常工作时:)正常工作时:各相电流的相量和等于零,零序电流互感各相电流的相量和等于零,零序电流互感器的环形铁芯所感应磁通的相量和也为零,器的环形铁芯所感应磁通的相量和也为零,零序电流互感器的二次绕组中没有感应电零序电流互感器的二次绕组中没有感应电压输出,极化电磁铁压输出,极化电磁铁T线圈没有电流流过,线圈没有电流流过,T的吸力克服弹簧反作用力,使衔铁的吸力克服弹簧反作用力,使衔铁X保持保持在闭合位置,脱扣机构在闭合位置,脱扣机构TK不动作,漏
12、电保不动作,漏电保护断路器护断路器QF不动作,保持电路正常供电。不动作,保持电路正常供电。15ppt课件(2)保护动作时:)保护动作时:当因某种原因产生剩余电流时,通过零序当因某种原因产生剩余电流时,通过零序电流互感器一次侧各导线电流的相量和不电流互感器一次侧各导线电流的相量和不再为零(再为零(此时产生的电流被称作此时产生的电流被称作“剩余剩余”电流电流)。这时环形铁芯将有交变磁通产生,)。这时环形铁芯将有交变磁通产生,在互感器二次绕组中有感应电压输出,电在互感器二次绕组中有感应电压输出,电磁铁磁铁T线圈中将有交流电流通过,并产生交线圈中将有交流电流通过,并产生交变磁通与永久磁铁的磁通叠加使电
13、磁铁去变磁通与永久磁铁的磁通叠加使电磁铁去磁,从而使其对衔铁磁,从而使其对衔铁X的吸力减小,于是衔的吸力减小,于是衔铁被弹簧的反作用力拉开,脱扣机构铁被弹簧的反作用力拉开,脱扣机构TK动动作,断路器作,断路器QF断开电源。断开电源。16ppt课件(3)试验时:)试验时:按下试验按钮按下试验按钮SB,相间出现电流,模拟剩,相间出现电流,模拟剩余电流,同样使通过零序电流互感器一次余电流,同样使通过零序电流互感器一次侧各导线电流的相量和不再为零,而使装侧各导线电流的相量和不再为零,而使装置动作。置动作。17ppt课件三、技术参数三、技术参数 1 1、关于漏电动作性能的技术参数、关于漏电动作性能的技术
14、参数(1 1)额定剩余动作电流()额定剩余动作电流(I In n):是指在规定的条件下,剩余动作保护装置必须动作的漏是指在规定的条件下,剩余动作保护装置必须动作的漏电动作电流值。它反映了剩余动作保护装置的灵敏度。电动作电流值。它反映了剩余动作保护装置的灵敏度。(2 2)额定剩余不动作电流)额定剩余不动作电流(I(In n0 0):是指在规定的条件下,剩余动作保护装置必须不动作的是指在规定的条件下,剩余动作保护装置必须不动作的剩余电流值。剩余电流值。(3 3)分断时间。指剩余电流动作保护装置从突然加上动)分断时间。指剩余电流动作保护装置从突然加上动作电流时起,至被保护电路切断为止的全部时间。作电
15、流时起,至被保护电路切断为止的全部时间。18ppt课件 2 2、其他技术参数其他技术参数额定频率:额定频率:50Hz;50Hz;额定电压:额定电压:220V 220V 或或 380V;380V;额定电流额定电流(I(In)n):6A6A、10A10A、16A16A、20A20A、25A25A、32A32A、40A40A、50A50A、(60A)(60A)、63A63A、(80A)(80A)、100A(125A)100A(125A)、160A160A、200A200A、250A(250A(带括号值带括号值不推荐优先采用不推荐优先采用 )。19ppt课件四、剩余电流动作保护装置分类四、剩余电流动作
16、保护装置分类 1按照检测信号和工作原理分类按照检测信号和工作原理分类 可分为电流动作型、交流脉冲型、电压动可分为电流动作型、交流脉冲型、电压动作型。作型。目前广泛使用的是反映零序电流的电流型目前广泛使用的是反映零序电流的电流型剩余电流动作保护装置。剩余电流动作保护装置。20ppt课件2按照中间环节所采用的元件分类按照中间环节所采用的元件分类 可分为电磁式、电子式两种,区别见图可分为电磁式、电子式两种,区别见图4-284-28所示。我国所示。我国生产的剩余电流动作保护装置绝大部分为电子式的,约生产的剩余电流动作保护装置绝大部分为电子式的,约占占9090左右。电磁式剩余电流动作保护装置因制造成本左
17、右。电磁式剩余电流动作保护装置因制造成本高、价格贵,使用量较少高、价格贵,使用量较少 。21ppt课件(1)电磁式剩余电流动作保护装置的工作)电磁式剩余电流动作保护装置的工作特点特点:零序电流互感器的二次回路输出电压不经零序电流互感器的二次回路输出电压不经任何放大,直接激励剩余电流脱扣器,其任何放大,直接激励剩余电流脱扣器,其动作功能与线路电压无关,因此不会因线动作功能与线路电压无关,因此不会因线路电压降低而影响动作可靠性。路电压降低而影响动作可靠性。22ppt课件(2)电子式剩余电流动作保护装置的工作)电子式剩余电流动作保护装置的工作特点:特点:零序电流互感器的二次回路和脱扣器之间零序电流互
18、感器的二次回路和脱扣器之间接入一个电子放大线路,互感器二次回路接入一个电子放大线路,互感器二次回路的输出电压经过电子线路放大后再激励剩的输出电压经过电子线路放大后再激励剩余电流脱扣器,其动作功能与线路电压有余电流脱扣器,其动作功能与线路电压有关。关。23ppt课件24ppt课件3按照功能分类按照功能分类(1)剩余电流开关)剩余电流开关(剩余电流动作断路器,用于剩余电流动作断路器,用于接通、承载和分断正常工作条件下电流,以及在接通、承载和分断正常工作条件下电流,以及在规定条件下当剩余电流达到一个规定值时,使触规定条件下当剩余电流达到一个规定值时,使触头断开的机械开关电器头断开的机械开关电器);(
19、2)剩余电流继电器)剩余电流继电器(组合式剩余电流动作保护组合式剩余电流动作保护装置,在规定的条件下,当剩余电流达到一个规装置,在规定的条件下,当剩余电流达到一个规定值时,发出动作指令的电器定值时,发出动作指令的电器);(3)剩余电流保护插座(插头)等。)剩余电流保护插座(插头)等。25ppt课件剩余电流开关剩余电流开关(剩余电流断路器剩余电流断路器)是指不仅它与其它断路器是指不仅它与其它断路器一样可将主电路接通或断一样可将主电路接通或断开,而且具有对开,而且具有对剩余电流剩余电流流检测和判断的功能,当流检测和判断的功能,当主回路中发生主回路中发生剩余电流剩余电流或或绝缘破坏时,绝缘破坏时,剩
20、余电流剩余电流保保护开关可根据判断结果将护开关可根据判断结果将主电路接通或断开的开关主电路接通或断开的开关元件。元件。它与熔断器、热继电器配它与熔断器、热继电器配合可构成功能完善的低压合可构成功能完善的低压开关元件。开关元件。目前这种形式的目前这种形式的剩余电流剩余电流保护装置应用最为广泛,保护装置应用最为广泛,就是常说的就是常说的剩余电流剩余电流保护保护器。器。剩余电流剩余电流开关一般开关一般每月要做每月要做一次功能一次功能试验试验 26ppt课件剩余电流剩余电流开关开关结构特点是检测装置、脱口装置、跳闸机结构特点是检测装置、脱口装置、跳闸机构都装配在一个绝缘外壳内。构都装配在一个绝缘外壳内
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