【摘 要】 本文通過分析剩余電流保護(hù)和零序電流保護(hù)的基本原理和適用范圍，找尋兩類保護(hù)之間的共性和差異，為低壓配電線路中接地保護(hù)方式的選擇提供建議。

　　【關(guān)鍵詞】 剩余電流保護(hù) 零序電流保護(hù) 適用范圍

　　Abstract: through analysis of residual current protection and zero sequence current protection of basic principle and applicable scope, looking for two types of protection of the common and difference between, for low voltage distribution circuit protective grounding in the choice of the ways of advice.

　　Keywords: residual current protection zero sequence current protection range

　　中圖分類號(hào)：S477+.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　0 引言

　　為防止人身間接觸電以及由于各種原因引起的配電線路失火、損壞等事故，保證電力設(shè)備和線路的穩(wěn)定運(yùn)行，我國(guó)現(xiàn)行的電氣設(shè)計(jì)、施工等有關(guān)規(guī)范都提出了在低壓配電線路中設(shè)置接地故障保護(hù)的要求。剩余電流保護(hù)與零序電流保護(hù)是現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中明確規(guī)定的兩種接地故障保護(hù)方法，二者的基本工作原理相同，但使用范圍和應(yīng)用場(chǎng)所卻有所不同。

　　本文根據(jù)設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)剩余電流保護(hù)和零序電流保護(hù)的實(shí)現(xiàn)分別進(jìn)行分析，對(duì)比兩類保護(hù)在實(shí)際應(yīng)用中的區(qū)別，為低壓配電線路及線路中接地保護(hù)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供技術(shù)支持

　　1 剩余電流保護(hù)和零序電流保護(hù)的基本原理

　　1.1 剩余電流保護(hù)的基本原理

　　剩余電流保護(hù)又稱漏電電流保護(hù)，其動(dòng)作電流來源于三相四線制線路中L1、L2、L3、N四線電流的“剩余電流”，或三相三線制線路中L1、L2、L3三線電流的“剩余電流”，以及單相線路中L、N兩線電流的“剩余電流”。“剩余”即是“電流效應(yīng)未補(bǔ)償”，由于有一部分電流泄漏，電流互感器無法“補(bǔ)償”該部分的電流效應(yīng)，因此有“剩余”輸出，推動(dòng)脫扣。

　　若要根據(jù)該原理實(shí)現(xiàn)剩余電流保護(hù)，需將L1、L2、L3、N四線或L、N兩線都經(jīng)過斷路器剩余電流保護(hù)裝置的電流互感器，作為電流互感器的一次側(cè)，四線或兩線的相量互相抵消，使得對(duì)保護(hù)裝置脫扣起作用的僅為線路對(duì)地的無法抵消的泄漏電流。由于線路正常運(yùn)行時(shí)，泄漏電流一般以毫安作為單位計(jì)量，因此，剩余電流保護(hù)對(duì)單相接地故障的靈敏度很高。為防止誤動(dòng)作，剩余電流保護(hù)裝置的額定剩余不動(dòng)作電流必須不小于被保護(hù)線路和設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流最大值的2倍。

　　1.2 零序電流保護(hù)的基本原理

　　零序電流保護(hù)又稱接地保護(hù)，其動(dòng)作電流來源于L1、L2、L3和N線的電流。當(dāng)線路發(fā)生單相接地時(shí)會(huì)導(dǎo)致三相嚴(yán)重不平衡，從而導(dǎo)致保護(hù)裝置動(dòng)作。三相的不平衡電流是三相電流的相量和。將三相電流按照相序進(jìn)行對(duì)稱分解，可以得到三相電流的零序分量，即零序電流。

　　若要實(shí)現(xiàn)零序電流保護(hù)，需將L1、L2、L3三線經(jīng)過零序電流保護(hù)裝置的電流互感器但N線禁入;或者將N線經(jīng)過電流互感器，L1、L2、L3線禁入。同時(shí)，零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定值必須大于系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的最大三相不平衡電流、諧波電流及正常泄露電流之和，且發(fā)生接地故障時(shí)必須正常動(dòng)作。

　　由以上分析可知，剩余電流保護(hù)和零序電流保護(hù)兩者的基本原理均是基于基爾霍夫電流定律(流入電路中任一節(jié)點(diǎn)的復(fù)電流代數(shù)和等于零，即ΣI=0)，并且都采用零序C.T作為取樣元件。在配電線路正常運(yùn)行時(shí)，如果三相負(fù)載完全平衡，無諧波電流，并忽略正常泄露電流的情況下，各相電流的矢量和等于零，即線路處于理想狀態(tài)。因此，零序C.T的二次側(cè)繞組無信號(hào)輸出，執(zhí)行元件不動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，各相電流的矢量和不為零，故障電流的零序C.T環(huán)形鐵心中產(chǎn)生磁通，零序C.T的二次側(cè)感應(yīng)電壓使得執(zhí)行元件動(dòng)作，帶動(dòng)脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。

　　2 剩余電流保護(hù)和零序電流保護(hù)的適用范圍及區(qū)別

　　2.1剩余電流保護(hù)的適用范圍

　　剩余電流保護(hù)的保護(hù)動(dòng)作整定電流可以從mA級(jí)到A級(jí)，動(dòng)作靈敏性很高，因此剩余電流保護(hù)裝置對(duì)于TN、TT、IT接地系統(tǒng)均有較好的適用性。

　　在TN接地系統(tǒng)中剩余電流保護(hù)適用于TN﹣S系統(tǒng)，但不能作為TN﹣C接地系統(tǒng)的饋電主干線保護(hù)。由于TN﹣C接地系統(tǒng)中，保護(hù)線PE和中性線N合用一根PEN線，PEN線在正常工作時(shí)流過三相不平衡電流。當(dāng)單相接地時(shí)產(chǎn)生的接地故障電流Id也從PEN線上流過時(shí)，剩余電流保護(hù)裝置根本無法檢測(cè)出其為不平衡電流還是接地故障電流，因此失去了檢測(cè)單相接地故障的功能。

　　在TN-C接地系統(tǒng)的分干線及末端線路中，可按TN-C-S接地系統(tǒng)處理方式使用剩余電流保護(hù)。

　　2.2 零序電流保護(hù)的適用范圍

　　零序電流保護(hù)一般適用于TN接地系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，TN接地系統(tǒng)產(chǎn)生的單相接地故障電流Id明顯大于無故障時(shí)的三相不平衡電流，只要整定值合理，保護(hù)就可檢測(cè)出發(fā)生接地故障時(shí)的零序電流，切斷故障回路。

　　在IT接地系統(tǒng)中，可用零序電流保護(hù)裝置來檢測(cè)對(duì)地的第一次接地故障。由于IT系統(tǒng)一般都是使用對(duì)供電可靠性要求較高，同時(shí)對(duì)單相接地不必立即切斷供電回路、但需發(fā)出絕緣破壞檢測(cè)信號(hào)的三相三線配電線路，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，該故障線路上流過的零序電流是全系統(tǒng)非故障系統(tǒng)電容電流之和，較為容易檢測(cè)出接地故障電流。

　　在TT接地系統(tǒng)中，由于三相不平衡電流較大，當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，產(chǎn)生的單接故障電流Id通常會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于不平衡電流，很難檢測(cè)出故障電流，故零序電流保護(hù)不適用于TT接地系統(tǒng)。

　　2.3兩類保護(hù)適用范圍的區(qū)別

　　由剩余電流保護(hù)和零序電流保護(hù)的適用范圍可得出以下結(jié)論：

　　①剩余電流保護(hù)不僅可以在三相線路上實(shí)現(xiàn)，也可在單相線路實(shí)現(xiàn);零序電流保護(hù)僅能在三相線路上實(shí)現(xiàn);

　　②剩余電流保護(hù)對(duì)三相不平衡電流不起作用，零序電流保護(hù)恰好相反;

　　③三次諧波對(duì)零序電流保護(hù)起作用，對(duì)剩余電流保護(hù)不起作用;

　　④零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流較大，剩余電流保護(hù)的動(dòng)作電流較小，對(duì)于單相接地故障，零序電流保護(hù)的靈敏度低于剩余電流保護(hù)。

　　3 結(jié)論

　　基于以上對(duì)于剩余電流保護(hù)和零序電流保護(hù)適用范圍的分析，低壓配電線路大多采用剩余電流保護(hù)。但在三相供配電系統(tǒng)的零序電流保護(hù)靈敏度較高，且保護(hù)裝置運(yùn)行條件合理時(shí)，為節(jié)約資金，可以采用零序電流保護(hù)。剩余電流保護(hù)和零序電流保護(hù)作為兩種接地保護(hù)措施，必須與等電位聯(lián)結(jié)結(jié)合使用，才能完善防電擊作用。

　　【參考文獻(xiàn)】

　　1.《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95 中國(guó)計(jì)劃出版社

　　2.《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版 中國(guó)電力出版社

　　3.《剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的安裝和運(yùn)行》GB13955-2005 中國(guó)計(jì)劃出版社