剩余电流产品的相关标准分析

2021/4/2 1:54:58 人评论 次浏览 分类:电工基础  文章地址:http://yunrun.com.cn/tech/3679.html

过去的几天一直在和朋友讨论剩余电流保护产品(RCD)的应用问题,作为一个从事低压电器产品的我认为:讨论应用问题的前提是明确剩余电流相关的产品分类及产品标准。

IEC致力剩余电流产品标准的编制修订已经40余年,建立了完整的产品标准体系,主要包括基础通用标准,专用产品标准等标准路径。


1、剩余电流保护电器(RCD)产品标准

剩余电流保护产品(RCD):在正常运行条件下能接通、承载和分断电流,以及在规定条件下当剩余电流达到规定值时能使触头断开的机械开关电器或组合电器。强调在发生接地故障时直接分断故障电路,从剩余电流值和分断时间两个方面保证人身及系统的安全。是包括人身电击防护在内的接地保护核心产品,其标准系列核心部分IEC/TR 60755(GB/T6829)《剩余电流动作保护电器(RCD)的一般要求》也是在业内广泛引用的规范。

①基础通用标准
60755(GB/T6829)《剩余电流动作保护电器(RCD)的一般要求》,标准规定了RCD的动作特性。本标准主要给技术委员会和有关单位在起草剩余电流动作保护电器标准时使用。本标准不作为一个独立的标准使用。


除熟悉的IEC/TR 60755(GB/T6829)的RCD标准,还有针对变频变流设备应用开发的F型和B型RCD的IEC62423(GB/T22794)《家用和类似用途的不带和带过电流保护的 F型和B型剩余电流动作断路器》标准,这个标准同样是不能独立使用的基础通用标准。


②家用及类似用途RCD产品标准
此类RCD产品用于家用及类似场所的终端配电及用电设备的接地故障保护,接触产品及针对操作对象主要是未受过专业培训的一般人员。故此类产品的电压主要为400V以下,额定电流不大于125A以下,额定剩余电流不大于0.5A,产品的一些安全设计也满足非专业人员接触的安全要求。在保护动作特性的规定上主要设计了不设延时的一般型(瞬动型)和带有反时限延时的S型(选择型)两类,主要用于终端配电系统中各类接地故障的保护和各RCD间的配合。


家用及类似用途RCD产品包括:

◆安装在配电系统中的符合IEC61008(GB/T16916)的不带过电流保护的剩余电流保护断路器(RCCB)和符合IEC61009 (GB/T16917)标准的带过电流保护的剩余电流保护断路器(RCBO);
◆连接用电设备的符合IEC62640(GB/T28527) 插座式剩余电流保护电器(SRCD)和符合IEC61540(GB/T20044) 移动式剩余电流保护电器(剩余电流保护插头SRCD)。

③专业人员操作及低压配电RCD产品标准
安装使用在低压配电系统中剩余电流保护产品主要担负着工业用电设备的终端包括人身电击防护在内的接地故障防护和配电系统支路的接地故障防护等职责,因此涉及到产品对下游线路及设备保护和与上级剩余电流保护设备的保护配合,因此此类产品的额定剩余电流最大可达30A,动作特性也与家用及类似用途RCD有差异,以RCD是否带有主动延时作为划分依据。

通常是安装在配电系统中与低压断路器配合使用或直接是断路器的附件,因此此类保护产品的标准在IEC60947-2(GB/T14048.2)附录中体现,定义了两类产品:

◆符合IEC60947-2(GB/T14048.2)附录B的剩余电流断路器(CBR),包括有剩余电流功能的作为一整体特性且符合IEC60947-2(GB/T14048.2)的断路器;由剩余电流装置和断路器组装而其机械和电气组装的保护装置。
◆符合IEC60947-2(GB/T14048.2)附录M的剩余电流装置模块(无内部电流分断装置MRCD),由剩余电流传感器和处理器组成的装置或组合装置,符合本附录的MRCD可通过机械装置或断路器的其他分励附件驱动相配合的断路器分断故障电路。

专业人员操作的配电用RCD中的分断动作时间定义为组合动作时间, 是剩余电流突然施加时刻与相应断路器的电弧熄灭时刻之间的时间。同时在动作特性上也仅定义了非延时型和延时型两类产品,非延时的动作特性要求与家用及类似用途的终端RCD保持一致,同时强调I△n≤30mA的CBR应是非延时型。延时型产品定义的延时时间从0.06s到1s。同时要求0.06s延时的CBR的组合动作时间在5I△n时不能大于0.15秒。


2、剩余电流监视器(RCM)产品标准

剩余电流监视器的主要目的是监视配电系统中的剩余电流变化,当系统剩余电流超过报警值时发出声光报警对其他报警输出及驱动要求并没有做详细的规定。目前IEC正在对剩余电流监视器产品标准进行修订,拟修改为以下两类产品标准:
◆IEC62020-1(GB/T19214)《家用及类似用途剩余电流监视器》
◆IEC62020-2《工业用途剩余电流监视器》

剩余电流监视器产品类似我国的电气火灾报警系统中的剩余电流监控器,实际使用中也多作为MRCD驱动断路器实施RCD的保护功能,但由于RCD属于保护产品,故还需按IEC60947-2附录的相关要求与断路器配合进行验证。


3、剩余电流继电器产品标准

剩余电流继电器与剩余电流监视器的基本功能相同,都是监视用电设备或系统中剩余电流的变化,适时发出开关量或电量信号,鉴于继电器类产品功能性分类繁多,但信号输出是共性,所以国内外厂家推出的各类剩余电流继电器均宣称符合IEC60947-5-1(GB/T14048,5,1)接触器式继电器标准或IEC62314(GB/T36640)《固态继电器》产品标准,而剩余电流保护功能则是参照IEC60755(GB/T6829)RCD一般要求中的相关技术要求制定。

本文收集整理的是交流配电系统中使用的剩余电流相关产品标准,在直流配电系统和储用电设备日益兴起的今天,直流剩余电流保护产品的相关标准体系和相关标准也在积极的制定中。

作者:安逸老胡

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