浅谈剩余电流动作保护器在农网中的应用
时间：2023-12-21 阅读：350
韩欢庆
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
0引言
正确认识和对待剩余电流动作保护器（以下简称保护器）的重要性及其作用，科学地选择、检定、配置、装设和使用保护器，加强和完善其维护管理，对于强化农网安全用电、预防触电伤亡事故都将会起到事半功倍的效果。
1保护器装设、使用和管理存在的问题
（1）产品质量差，不正常动作（分断），起不到保护作用。如某些产品存在故障率高、不正常动作、用试跳按钮检定不出好坏等缺陷。而用户及许多基层农电工又相对缺乏辨别能力，这既损害了用户利益，也给电力安全生产、人民生命财产安全埋下了隐患。
（2）运行中确已损坏而不更新。对在运行中已损坏的保护器，不及时更换，直接将其退出。
（3）校检、试跳方法不当或不检定、不维修。某些地方缺乏专门人员进行专业检定、测试，只在安装前统一批量校检，投运时不再试跳或只用试跳按钮进行试跳检查，而不进行实际接地试验。在投运后，不进行定期或不定期维护检查，装上即不再管。
（4）装设地点和配置不合理。如只装配电变压器出线侧的一级保护和用户侧的三级保护，忽略主干线路和分支线路侧二级保护，造成某一分支线路上发生漏电或触电故障时，引起整个配电变压器台区全部停电。单相回路只安装没有过压、过流保护功能的保护器而不装设单独的开关装置。这样，当中性点严重位移中性线上带电又恰遇中性线断线或者中性线熔丝熔断（中性线本来禁止安装熔丝）时，保护器就不会动作，就会出现安全隐患。
（5）使用的保护器选型不当。在家用保护器选型中，不管保护器的实际功能和额定动作电流的大小，更不顾安装点特定环境等而随意选择安装使用。在配电变压器、分支线路、用户三级分级安装的保护器选型配置中，除了忽视上述几种因素外，还忽视保护器动作电流的级差和动作时间的级差配合，随意选择安装。
（6）对保护器管理维护不善。对保护器专业管理重视程度不够，没有对保护器实行专业归口管理；供电所没有建立完善的保护器检定、维护等管理制度，不对保护器进行定期测试；不注意提高员工专业技术素质及管理水平；对保护器管理在思想上存在松懈，缺少安全用电常识宣传教育，发现未装和退出保护器的行为不及时制止和纠正。
2对策
（1）产品质量不合格。一旦发现不合格产品进入电网运行，要及时更换。同时，在订购时就要注意选择符合规程规定、检测试验合格的产品。
（2）低压电网接地保护方式与保护器接线配合错误。由于电气设备在运行中会发生绝缘老化、磨损、过电压击穿等，使原本不带电的部分带电，因而在低压电网中采取有保护接地和保护接中性线的安全措施。而如果在安装保护器时不注意区分保护接地和保护接中性线接线方式的不同，一旦接线错误很容易导致保护器误动作。对此，在安装保护器时要严格按照《剩余电流动作保护装置安装与运行》和《农村低压电力技术规程》等有关标准进行。
（3）接地线断开导致保护器拒动。配电变压器中性点接地线断开，电器发生接地时接地电流不通过接地点流回，导致保护器拒动。对此，在台区建设时，接地线要严格按照有关规范标准进行施工，在平时运行中加强巡视管理、定期检查接地线完好情况，测试接地电阻阻值，严防接地线断开接地电阻异常变大。
（4）三相负荷不平衡导致保护器频动。单相电动机启动极易引起保护器误动，某一相上的单相电动机越多，该相上的保护器越易误动作。对此，应尽量使单相负载，特别是单相电动机负载均匀分配在各相上。
（5）保护配置不全导致误动。按照规程规定，应对低压电网及用户进行分级保护，即总保护、分支线保护、末端保护三级或者总保、末端保护两级。但往往会因缺少二级保护或三级保护投运率过低，导致用电高峰时总保护器跳闸。对此，要完善二级和末级保护器安装与投运；注意提高线路绝缘水平；每月按试验按钮测试、检查保护器动作是否正常，雷雨季节和用电高峰期应增加试验次数；经常检查各接线端子是否连接牢固，确保保护器正常投运。
（6）人员培训及宣传不到位。供电所低压运维人员的技能水平直接决定着保护器的运行水平。对人员技能有限、运维水平不高造成的保护器不正常运行，要加强人员培训，提高运维人员素质。同时，一线人员要利用一切机会，向用户宣传末端保护器的作用及其重要性，以及如何试验，什么情况可以自行重合投运，什么情况需要供电企业维护人员处理等知识。
3安科瑞ASJ系列产品介绍
安科瑞ASJ系列剩余电流动作继电器和多回路剩余电流监测仪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。
ASJ10/20系列剩余电流动作继电器
ASJ60系列剩余电流监测仪
3.1功能介绍
ASJ10/20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，极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；
ASJ60系列剩余电流监测仪具有以下功能：16路剩余电流监测，1路预警继电器输出，16路报警继电器输出，2路DI输入，自动重合闸功能，远程通讯功能，远程分合闸功能。
3.2技术指标
ASJ10/20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) | ||
极限不驱动时间△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I△no | 50%I△n | 50%I△n | |||
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%I△n | -20%~-10%I△n | |||
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 | 5A250VAC 5A30VDC | AL1:8A250VAC;5A30VDC AL2:6A250VAC;5A30VDC | |||
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 | ||||
ASJ60系列剩余电流监测仪技术指标
项目 | 指标 | |
电源 | 电压范围 | AC/DC85V~265V |
*大功耗 | ≤10VA | |
输入 | *大测量支路数 | 16路 |
剩余电流测量范围 | 1mA~30A | |
额定剩余动作电流I△n | 1mA~30A连续可调 | |
动作特性 | AC正弦交流电流及脉动直流电流 | |
频率 | 50Hz±5Hz | |
动作延时 | 0~10s可设 | |
开关量 | 2路无源干接点输入 | |
输出 | 输出方式 | 1路水浸报警继电器（常开） 16路剩余电流报警继电器（常开） |
触点容量 | AC250V/3ADC30V/3A | |
重合闸 | 次数 | 0~99连续可设 |
间隔时间 | 0~999秒连续可设 | |
通讯 | 方式1 | RS485通讯，Modbus-RTU协议 |
方式2（可选） | 4G无线通讯 | |
环境要求 | 温度 | 工作温度：-10℃~55℃，存储温度：-30℃~70℃ |
湿度 | ≤95%，不结露 | |
海拔 | ≤2500m | |
平均工作时间 | ≥50000小时 | |
3.3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 |
| 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。更快速灵敏切断故障，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。
ASJ10/20剩余电流继电器典型应用
ASJ60剩余电流监测仪典型应用
3.4注意事项
当采用剩余电流动作保护器（RCD）作为电击防护附加防护措施时，应符合下列规定：
额定剩余电流动作值不应大于30mA；
额定电流不超过32A的下列回路应装设剩余电流动作保护器（RCD）：
供一般人员使用的电源插座回路；
室内移动电气设备；
人员可触及的室外电气设备。
剩余电流动作保护器（RCD）不应作为保护措施；
采用剩余电流动作保护器（RCD）时应装设保护接地导体（PE）。
参考文献：
[1]刘增鹏,周银生,齐安新.剩余电流动作保护器在农网中的应用分析.
[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022.06版
作者简介：韩欢庆，女，安科瑞电气股份有限公司，主要从事剩余电流动作保护器的研发与应用