日新月異的發(fā)展時(shí)代，我們身邊的電器已從原來(lái)的白熾臺(tái)燈和電風(fēng)扇進(jìn)化成LED燈和變頻電冰箱，這些設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，系統(tǒng)流過(guò)的故障電流可能是一個(gè)脈動(dòng)的直流電流或是一個(gè)疊加直流電流的交流電流，此時(shí)誕生在50年前的AC型RCD已不能對(duì)這些電流供完美的保護(hù)

1.無(wú)論電磁式RCD或電子式RCD， AC型RCD一般均采用半波鑒別剩余電流的方式，因?yàn)槭Ｓ嗾夜ゎl交流故障電流是連續(xù)的故障電流，所以采用半波鑒別剩余電流的方式仍能保證RCD的保護(hù)功能。但對(duì)于經(jīng)整流后的剩余脈動(dòng)直流故障電流，故障波可能是正半波或負(fù)半波，故AC型RCD可能有50%的半波剩余脈動(dòng)故障電流不能進(jìn)行有效的保護(hù)。

 

圖1.
 

2. AC型RCD采用剩余電流互感器通常為低磁通交流互感器，由于磁通和磁滯的影響，在下類因素的剩余故障電流作用下，這類互感器在2次側(cè)產(chǎn)生的剩余故障電流幅值很小或相位移動(dòng)：

-非零導(dǎo)通角產(chǎn)生的剩余電流

 

圖2示意分析了可控硅在90o時(shí)，互感器的二次側(cè)感應(yīng)電流波形，從此波形可以看出與普通工頻剩余電流之間的差異

 

圖2.

 

低頻故障電流產(chǎn)生的磁通大，而高頻故障電流產(chǎn)生的磁通小，二次側(cè)輸出電流小，這些都不利于互感器二次的正確顯示剩余故障電流。而對(duì)于平滑直流故障，普通的交流互感器則不能在2次側(cè)產(chǎn)生連續(xù)的故障電流。
 

上述分析可見AC型RCD不能甄別A型RCD要求的低磁勢(shì)產(chǎn)生的剩余故障電流及平滑直流剩余電流，故不能對(duì)工頻交流故障以外的剩余電流故障提供可靠的保護(hù)。

 

 

GB16916.1(IEC61008-1)等產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)實(shí)際使用中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)，定義了AC和A特性的試驗(yàn)條件。下表展示了用于人身電擊保護(hù)的30mA產(chǎn)品的AC和A特性RCD在不試驗(yàn)條件下的動(dòng)作電流范圍。A型RCD在滿足AC型RCD保護(hù)特性的基礎(chǔ)上，對(duì)正負(fù)半波的脈動(dòng)直流或包含一定直流分量的故障電流進(jìn)行保護(hù)。可見A型RCD可以為今天電子時(shí)代的新家用電器提供基本保護(hù)。

 

圖3.

 

選用A型RCD不會(huì)帶來(lái)高昂的成本

 

數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，電子型RCD可進(jìn)一步降低高磁通剩余電流互感器的能量輸出的要求，并保證判斷輸出量化精度，降低產(chǎn)品的調(diào)試制造和自身成本。和電子技術(shù)的發(fā)展一樣，電子式RCD產(chǎn)品的發(fā)展經(jīng)歷分立元件，通用集成電路，專業(yè)集成芯片，到今天的可編程數(shù)字技術(shù)的不同的發(fā)展階段。由于專用數(shù)字芯片的使用，外圍元件的減少和線路板加工手段的提高，極大地降低了電子式RCD自身的故障發(fā)生可能性，其產(chǎn)品的可靠性有了極大的提高。今天A型RCD的產(chǎn)品價(jià)格已和AC型RCD處于同一價(jià)格區(qū)間內(nèi)。同時(shí)針對(duì)末端保護(hù)的RCD產(chǎn)品也逐步小型化也方便了A型RCD產(chǎn)品的普及，如西門子最新的單模數(shù)及過(guò)電流保護(hù)和剩余電流故障保護(hù)為一體的5SV9系列剩余電流斷路器，可對(duì)系統(tǒng)中的過(guò)載、斷路和含有直流分量的接地故障提供完美的保護(hù)。

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圖4.

 

普通的AC型RCD已不能適應(yīng)現(xiàn)代生活中對(duì)接地故障防護(hù)的要求。新技術(shù)的發(fā)展也為按系統(tǒng)和負(fù)荷正確選用合適的RCD替代AC型RCD創(chuàng)造了機(jī)遇，就我國(guó)目前現(xiàn)狀況選用安裝A型剩余電流保護(hù)產(chǎn)品可對(duì)交流配電系統(tǒng)的各類接地故障進(jìn)行可靠的保護(hù)。