漏電保護器
編輯剩余電流裝置 (RCD)、剩余電流斷路器 (RCCB) 或接地故障斷路器 (GFCI) 是一種電氣安全設備,可以快速斷開漏電流接地的電路。 這是為了保護設備并降低持續電擊造成嚴重傷害的風險。 在某些情況下仍可能發生傷害,例如,如果人在電路被隔離之前受到短暫的電擊,在受到電擊后跌倒,或者如果人同時接觸兩個導體。
如果 RCD 器件在同一器件中集成了額外的過流保護,則稱為 RCBO。 漏電斷路器可能是 RCD,但也存在較舊類型的電壓操作漏電斷路器 (ELCB)。
這些電氣接線設備設計用于在檢測到電路的電源和返回導體之間的電流不平衡時快速自動隔離電路。 這些導體中的電流之間的任何差異都表示泄漏電流,存在電擊危險。 超過 20 mA(0.020 安培)的 60 Hz 交變電流通過人體可能足以導致心臟驟停或嚴重傷害,如果它持續超過一秒的一小部分。 RCD 旨在足夠快地斷開導線(跳閘),以防止對人體造成嚴重傷害,并防止損壞電氣設備。
RCD 是可測試和可重置的設備——一個測試按鈕可以安全地創建一個小的泄漏條件,另一個按鈕可以在故障條件被清除后重置導體。 一些 RCD 會在出現故障(雙極)時同時斷開帶電導體和返回導體,而單極 RCD 只會斷開帶電導體。 如果故障導致回線懸空或由于任何原因未達到預期的接地電位,則單極 RCD 在檢測到故障時將使該導體仍然連接到電路。
- 雙極或雙極剩余電流裝置。 測試按鈕和連接/斷開開關為藍色。 故障會將開關觸發到向下(關閉)位置,在該設備中這會斷開兩條導線。
- 根據 IEC 60479-1 的定義,持續時間為 T 的交流電 I 從左手到腳的影響的對數對數圖。
- 1:帶輔助電子裝置的電磁鐵 2:電流互感器次級繞組 3:互感器鐵芯 4:測試按鈕 L:線導體 N:中性導體
目的和運作
編輯RCD 設計用于在存在泄漏電流時斷開電路。 在 1950 年代的首次實施中,電力公司使用它們來防止竊電,消費者將返回電路接地而不是將它們連接到中性線以阻止電表記錄他們的電力消耗。
最常見的現代應用是作為安全設備來檢測小泄漏電流(通常為 5–30 mA)并足夠快地斷開連接(<30 毫秒)以防止設備損壞或觸電。 它們是自動斷開電源 (ADS) 的重要組成部分,即在出現故障時關閉,而不是依賴人為干預,這是現代電氣實踐的基本原則之一。
為降低觸電風險,RCD 應在漏電流(通過人體)大于 30 mA 的情況下在 25-40 毫秒內運行,電擊可導致心臟發生心室顫動,這是電擊導致死亡的最常見原因 . 相比之下,傳統的斷路器或保險絲僅在總電流過大(可能是 RCD 響應的漏電流的數千倍)時才斷開電路。 一個小的漏電流,例如通過人,可能是一個非常嚴重的故障,但可能不會增加足夠的總電流以使保險絲或過載斷路器隔離電路,并且速度不足以挽救生命。
RCD 通過使用差動電流互感器測量兩個導體之間的電流平衡來工作。 這測量流過帶電導體的電流與通過中性導體返回的電流之間的差異。 如果這些總和不為零,則電流會泄漏到其他地方(接地/接地或另一個電路),并且設備將打開其觸點。 操作不需要故障電流通過安裝中的地線返回; 如果返回路徑是通過管道、與地面接觸或任何其他電流路徑,則跳閘同樣有效。 因此,即使安裝的地線損壞或不完整,仍會提供自動斷開和電擊保護措施。
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