重点介绍一下在RCD本体上能看到的一些参数及标识:
l 额定剩余动作电流I△n
使RCD在规定的条件动作的剩余电流值。也就是说,当电路中的漏电流超过这个电流值时,RCD一定会动作(通常是脱扣,断开电源)。
l 额定剩余不动作电流I△n0
电路中的剩余电流I△小于等于这个值时,RCD在规定的条件不会动作的剩余电流值。产品标准中规定,I△n0=0.5I△n。而通常制造商会将RCD的剩余动作电流值与剩余不动作电流值的分界线预设在0.75I△n。这几个值之间的关系如下图所示:
图 21 剩余动作电流、额定剩余动作电流与额定剩余不动作电流间的关系
l 额定电压Un
可长期接入而不会影响其性能及寿命的工作电压,对于单相RCD(2P或者1P N),指的是相线与中性线之间的电压,对于三相RCD(3P和4P)指相与相之间的电压,都是指交流有效值。
l 额定电流In
可长期承载的而不会影响RCD寿命及性能的电流值,交流有效值。
l 额定接通和分断能力Im
由制造商确定的预期短路电流值(交流分量的有效值),这个参数涉及的是相间的短路情况,一般是10倍In或者500A,取较大值为最低标准;
l 额定剩余接通和分断能力I△m
由制造商确定的预期短路电流值(交流分量的有效值),这个参数涉及的是相与PE线之间的短路情况,同样也是10倍In或者500A,取较大值为最低标准;
Im与I△m都是反映RCCB对短路电流的耐受能力的,因为其是没有过电流保护的,所以一般RCCB如果不配合过电流保护设备(如熔断器、断路器等)的话,短路耐受电流都比较低,通常不会超过1000A,大都在几百A。通常是需要和过电流保护设备配合使用的,在RCCB的产品上,会看到一个与熔断器配合下的接通和分断能力,这个电流值叫(额定)限制短路电流Inc,标识如下所示:
l RCD类型标识
RCD的类型可罗列为下表:
其中F型,早期也有厂家叫U型。就家用而言,主要还是以使用AC、A型的RCD为主,这个分类方式是从对剩余电流波形的敏感度来分类的。
l 温度范围标识
还有一些厂家会标注温度符号,如下图:
表示其温度适用范围在-25℃--40℃。超过40℃需要降容使用,一般最高使用温度不能超过60℃。当然,也不是说没有这个标识的RCD的正常温度范围不能是-25℃-40℃,因为这个符号不是一个强制性符号,比如施耐德的产品,虽没这个标识,但大部分都是-25℃-40℃的使用范围。国内品牌如果没有这种标识的,基本都是默认-5℃-40℃的使用范围。
我们来看看ABB的实际RCD本体上的标识:
图 2 ABB-F202系列RCCB
图 3 ABB-GS201系列-RCBO
RCD的主要分类方式有哪些?按对剩余电流波形的灵敏度分类从对接地故障电流的波形的灵敏度进行分类是主要的分类方式之一,在前面的RCD参数中,已经对其做了初步介绍,下面再用一张表对其做一个进一步说明:
图 4 不同类型RCD对剩余电流波形的敏感度
按极数分类按极数分类,可以分为如下六类:
图 5 RCD按极数的分类方法
其中XP N类型的主要是针对RCBO的,表达N是否带过电流保护。在RCD产品上的原理图上可看出其区别:
根据剩余电流灵敏度分类
根据动作方式分类
根据动作方式分类,分为以下两类:
电磁式---动作功能与电源电压无关的RCD;
电子式---动作功能与电源电压有关的RCD;
关于电子式与电磁式的可靠性一直存在一定争议,这个在后面进一步说明。
根据是否延时分类
就延时型的RCD每个厂家的标识会有所差异,比如Eaton就是使用G标识,ABB会使用APR标识,施耐德会使用R标识。这种延时类RCD主要用于电磁环境比较复杂的的场合,能起到抗干扰,减少RCD的误动作,一般家庭是不需要使用的。
选择型的RCD主要是为了解决多级RCD串联使用的选择性问题的,以最大程度缩小跳闸范围,如下图:
图 6 选择型RCD的应用
需要特别注意的是:高灵敏度的RCD(30mA)主要用作直接接触电击防护的附加防护,慎用延时类的RCD。
下面给出一个ABB官方的瞬动、延时以及选择型的RCD的开断时间与剩余电流的关系图,体会一下选择型RCD的意义。
图 7 ABB不同延时型的RCD的脱扣时间曲线图
是否选择10mA或者6mA的RCD比30mA的RCD更好?有些商家为了宣传10mA的RCD,打出一些严重误导消费者的广告,如下图:
图 8 一些商家的误导宣传
我们来看一下一个符合产品标准的30mA的RCD的跳闸曲线与IEC60479中电流效应曲线的对比图:
图 9 30mA RCD的跳闸时间曲线与C1曲线的关系
可见,一个符合产品标准规范的30mA RCD,是能在发生心室纤维性颤动风险之前就切断电源的,所以对于人身电击防护而言,10mA、6mA与30mA的效果没有任何区别,我们完全没有必要购买10mA或者6mA的RCD,不仅多花钱,而且误动的几率还很大。
其实10mA或者6mA的RCD主要是用于一些特殊场合,比如一些大型家畜养殖场(如牛、羊养殖场),其体型大,它们对电流的敏感程度比人更高。而现代化的养殖场电气化设备的引入越来越多,所以会有用到10mA或者6mA的RCD。
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