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剩餘電流互感器與零序電流互感器有什麼區別?接法有什麼不一樣

由 大年君愛好電子 發表于 音樂2023-02-04
簡介如果需要零序電流互感器在漏電超過允許值時動作,而在三相不平衡時不動作,可按圖1(b)接法接零序電流互感器

零序電流產生有什麼前兆

一、剩餘電流與零序電流的區別

為了防止人身間接觸電以及配電線路由於各種原因而遭損壞,引起火災等事故,保證裝置和線路的熱穩定性,我國現行的電氣設計、施工等有關規範都提出了在低壓配電線路中需設定接地故障保護。在國家標準GB50054-95《低壓配電設計規範》第4。4。10條明確指出了採用接地故障保護的兩種方法:

零序電流保護與剩餘電流保護(亦稱漏電電流保護)。

這兩種電流保護的基本工作原理相同,但使用範圍、安裝等要求卻有所不同)。

零序電流保護具體應用可在三相線路上各裝1個電流互感器(C。T),或讓三相導線一起穿過零序C。T,也可在中性線N上安裝1個零序C。T,利用這些C。T來檢測三相的電流向量和,即零序電流I0,IA+IB+IC=I0,當線路上所接的三相負荷完全平衡時(無接地故障,且不考慮線路、電氣裝置的洩漏電流),I0=0;當線路上所接的三相負荷不平衡,則I0=IN,此時的零序電流為不平衡電流IN;

當某一相發生接地故障時,必然產生1個單相接地故障電流Id,此時檢測到的零序電流I0=IN+Id,是三相不平衡電流與單相接地電流的向量和。

剩餘電流保護的具體做法是在被測的三相導線路上與中性N上各裝1個C。T,或讓三相導線與N線一起穿過1個零序C。T,得到三相導線與中性線N的電流向量和IA+IB+IC+IN,當設有發生單相接地故障時,無論三相負荷平衡與否,則此向量和為零(嚴格講為線路與裝置的正常洩漏電流);當發生某1相接地故障時,故障電流中會透過保護線PE及與地相關聯的金屬構件,即IA+IB+IC+IN≠0,此時數值為接地故障電流Id加正常洩漏電流。

從以上分析可看出,零序電流保護和剩餘電流保護兩者的基本原理都是基於基爾霍夫電流定律:流入電路中任一節點的覆電流的代數和等於零,即ΣI=0,

並且都用零序C。T作為取樣元件。

線上路與電器裝置正常情況下,各相電流的向量和等於零(對零序電流保護假定不考慮不平衡電流),因此,零序C。T的二次側繞組無訊號輸出(零序電流保護時躲過不平衡電流),執行元件不動作。當發生接地故障是地,各相電流的向量和不為零,故障電流的零序C。T的環形鐵芯中產生磁通,零序C。T的二次側感應電壓使執行元件動作,帶動脫扣裝置,切換供電網路,達到接地故障保護的目的。

剩餘電流互感器與零序電流互感器有什麼區別?接法有什麼不一樣

二、剩餘電流互感器接法

以三相四線製為例,

如圖所示,這是剩餘電流動作保護器三相四線制電路接線圖。正常時,I1+I2+L+I=0(向量和),剩餘電流動作保護器不動作。當裝置發生漏電或人身觸電時,Il+I2+IN+IN≠0(向量和),剩餘電流動作保護器就會動作,從而切斷電源。

類似,單相電路接什麼線和三相三線制電路接線接法也是一樣,

注意PE線不能穿過剩餘電流互感器。

剩餘電流互感器與零序電流互感器有什麼區別?接法有什麼不一樣

三、零序電流互感器接法

零序電流互感器的作用是檢查零序電流是否過流。

如果低壓配電系統中發生單相或兩相接地故障,故障電流會透過PE線或工作接地回到電源變壓器。

為了測出這部分接地故障電流,PE線或工作接地引上線必須先透過零序電流互感器,隨後接至變壓器。

如果變壓中性點直接接地,那麼接地故障電流就會直接透過工作接地回到電源變壓器,而不透過零序電流互感器,零序電流互感器就無法測出是否過流。

如下圖是零序電流互感器錯誤接法,若按此接法,只有相線碰地時,零序電流互感器才動作;若相線碰PE線,故障電流就從PE線回到變壓器,並不透過零序電流互感器的鐵心,因此二次側中不會感應出電流,零序電流互感器不動作,就失去了安裝零序電流互感器的作用。

剩餘電流互感器與零序電流互感器有什麼區別?接法有什麼不一樣

零序電流互感器的正確接法如圖1(a)所示。在這種接法下,當相線碰地或碰PE線,零序電流互感器都能動作;當三相電流不平衡超過允許值時,不平衡電流將透過N線使零序電流互感器真正起到過電流保護的作用。

如果需要零序電流互感器在漏電超過允許值時動作,而在三相不平衡時不動作,可按圖1(b)接法接零序電流互感器。三相不平衡時,不平衡電流在N線流過,但不透過零序電流互感器,故零序電流互感器不會動作。

對TN-C系統,零序電流互感器的接法見圖1(c)。不管相線碰地,還是碰PEN線,只要漏電電流或三相不平衡電流超過允許值,零序電流互感器就動作。

剩餘電流互感器與零序電流互感器有什麼區別?接法有什麼不一樣