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A型和AC型剩余漏电保护器的区别

(2018-11-18 16:16:28)
分类: 专业技术
漏电是俗称,专业名称称为剩余电流动作断路器。
按照剩余电流含有直流分量的动作特性分类为:
  传统的AC型剩余电流保护器只能对突然施加或缓慢上升的剩余正弦交流电流确保脱扣,因此普通的AC型剩余电流保护器已不能满足要求。
  随着科学技术的进步和经济的不断发展,人们的生活水平有了很大提高,用电设备越来越复杂,尤其是带有大量电子元件的电气设备。如计算机、电子办公器具及家用电器等日益增多,电气线路中出现非正弦交流剩余电流也越来越多。传统的AC型剩余电流保护器只能对突然施加或缓慢上升的剩余正弦交流电流确保脱扣,因此普通的AC型剩余电流保护器已不能满足要求。
  非正弦波交流的产生
  在平常的生活和工作中,以下情况都有可能产生非正弦波的交流故障:变频调速器的设备:水泵、风机、空调、起重机和电梯等;直流设备:电焊机、充电器、电子设备、电信设备、电动机IT设备的电源和直流电动机;电动机的变频起动器、蓄电池充电器。
  当这种非正弦的剩余电流达到一定的程度时,会影响检测装置的检测,使剩余电流保护器的特性产生变化。图1就是最简单的电路以及产生相关波形。
  图1剩余电流波形(在电气时代114-1中)
  当剩余电流保护器保护的回路电流中含有图1直流分量时,将降低AC型剩余电流保护器互感器A型剩余电流保护器内的磁场强度和感应电势,可能导致AC型剩余电流保护器拒动。而此时产生的剩余电流对人身和用电设备同样危险,因为它还具有相同的接触电压。
  A型剩余电流保护器
  A型剩余电流保护器的工作原理与AC型的原理一样。只是A型剩余电流保护器对剩余电流互感器的磁特性进行了改进,提高了对脉动直流电流的检测灵敏度。既能响应负载电路中交流剩余电流,也能响应脉动直流电流的剩余电流保护器。GBl6917-2003《家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器》中,规定对突然施加或缓慢上升的剩余正弦交流电流和剩余脉动直流电流确保脱扣的剩余电流保护器是A型的剩余电流保护器。
  为什么当剩余电流保护器保护的回路电流中含有直流分量时,AC型剩余电流保护器可能会拒动。
  由图2可以看出,由于正弦交流电AC是一个完整的正弦波,它所产生的磁滞是一个完整的环,因此磁通也大,感应电压可以达到让脱扣机构动作的限定值。而含有直流分量的电流DC没有了正弦交流电流的负半个周期,感应磁线圈产生的磁滞环也是不完整的,只有一半甚至更少。产生的磁通能量,远远小于,,感应电压也小很多,可能不足以让脱扣机构动作。
  图2正弦交流信号(在电气时代114-1中)
  有两种方法可以解决上述问题:
  1)产生一个电子正弦波信号。将电容同感应磁线圈并联,这样可以获得且放大直流分量信号,产生一个类似于“正弦波”的信号,从而人为地增大了磁通的能量,使动作机构动作。
  2)使用低磁滞(低感应)的“扁平”感应磁线圈。通过放大磁滞的周期,来增大磁通,的能量,使动作机构动作。如图3所示。
  图3低磁滞增大能量(在电气时代114-2中)
  由此可见,含有直流分量的剩余电流产生的磁通能量远远小于正常的交流剩余电流,而电动势能量可能只有正常的情况一半甚至更少,导致脱扣机构不动作。而解决的办法是增大电动势的能量,能够让脱扣机构动作。为了验证A型剩余电流保护器工作的正确性,相对于普通的AC型剩余电流保护器而言,A型剩余电流保护器要经过更为严格的型式试验。依据(386829-1995《剩余电流动作保护器的一般要求》8.3.5和GBl6917.9-21.1的要求:9.21.1.1验证剩余脉动直流电流连续上升时的正确动作(电流稳定上升时测量动作电流l电流滞后角分别选取0°,90°和135°;半波整流剩余电流;正向电流和负向电流均进行测试。(如图4A,4B和4C所示)
  9.21.1.2验证突然出现剩余脉动直流电流时的正确动作(突然施加给定的脉动剩余电流,测量动作时间l电流滞后角0°;半波整流剩余电流;正向电流和负向电流均进行测试。(如图4A所示)
  9.21.1.3验证基准温度下,带负载时正确动作:同第一项试验,但带额定负载!
  9.21.1.4验证剩余脉动直流电流叠加0.006A平滑直流电流时的正确动作:同第一项试验,电流滞后角0°;半波整流剩余电流但试验电流叠加6mA平滑直流电。(如图4D所示)
  图4试验电流(在电气时代114-2中)
  GBl6917-2003-6.s)及GB6829-1995-10.1.f)规定:剩余电流带有直流分量时的动作特性,AC型剩余电流保护器符号;A型剩余电流保护器符号(图在电气时代114-2中)。
  A型剩余电流保护器的应用
  在平常的生活和工作中,往往会碰到剩余电流中带有脉动直流电的情况。比如多功能电子烹饪台,感性的组合烹饪台可能产生剩余脉动直流电。这种电流的存在将会影响普通剩余电流保护器的正常工作。在工业场所中,工业用变频调速器也会产生脉动直流剩余电流。其他还有很多例子,比如三相交流整流器、逆变换器、UPS装置及一些特殊的医疗设备等。
  A型剩余电流保护器可以覆盖Ac型剩余电流剩余电流保护器的全部功能,并且对脉动直流电流敏感。同时JGJ/16《民用建筑电气设计规范》的报批稿中相关规定,当插座为单独回路时,数量不宜超过10个(组);用于计算机电源的插座数量不宜超过5个(组),并应采用A型剩余电流动作保护器。GB50054《低压配电设计规范》的讨论稿中也有相关规定,在选用剩余电流保护电器时,在没有脉动直流电流的回路,宜选用AC型剩余电流保护电器;在有脉动直流电流的回路,宜选用A型剩余电流保护电器。随着技术的进步和人民生活水平的不断提高,A型剩余电流保护器将是未来发展和应用的趋势。

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