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摘要：由于目前剩余电流保护装置事故频发，为了更好地去分析故障、处理故障，本文从剩余电流保护装置一般性故障跳闸、常见故障分析、组合剩余电流保护装置故障等几个方面分别展开分析，便于用户和专业维修人员了解和处理剩余电流保护装置故障。
关键词：剩余电流；保护装置；剩余电流继电器
引言：
近年来，随着我国经济的快速发展，用电量规模不断提高，但电气事故也在频频发生，其中，由于剩余电流保护装置故障所引起的事故不容小视。剩余电流保护器是指能同时完成检测剩余电流，将剩余电流与基准值相比较，以及当剩余电流超过基准值时，断开被保护电路等三个功能的装置（例如剩余电流断路器）或组合装置（例如由剩余电流继电器与低压断路器或低压接触器组成的剩余电流保护器），是低压电气保护的一项重要保护技术，广泛用于防止漏电火灾和防止人身触电伤亡等事故的发生。本文根据近来年有关剩余电流保护装置故障，做了以下几个方面的分析。
1.剩余电流保护装置一般故障性跳闸
1.1 事故性跳闸
剩余电流保护装置受雷击感应过电压，造成故障，使保护装置跳闸。
在低压电网中，线路绝缘子受外力撞击使绝缘受损，使泄漏电流增大，引起保护装置跳闸。在台风、雷雨季节，低压电网架空线断线落地，造成单相接地故障，故障电流使电源侧或分支线的剩余电流断路器跳闸。电气线路的中性（N）线受损，绝缘水平降低，形成了不平衡电流的分流，也会使电源侧保护装置跳闸。
电气线路或电气设备，在长期超负荷运行时，会使绝缘下降，因此，当电气回路中的剩余电流值，大于动作电流值时，会引起剩余电流断路器跳闸。
1.2 选型不当而引起的动作跳闸
1.2.1剩余电流保护装置选型错误
电源侧或分支线若选用了无延时即一般型的剩余电流断路器，会引起动作。在电源侧或分支线安装的剩余电流保护装置，是作为间接接触电击保护，为此应选用低灵敏度，延时（S）型或动作特性可调的剩余电流保护装置，避免在单相大电流电器起动、早晚用电高峰时，因电流过大，引起电源侧或分支线剩余电流保护装置的误动作。
1.2.2分级保护选型错误
当电气线路采用剩余电流保护装置作为分级保护时，若末端保护和电源侧或分支线保护装置的动作电流、动作时间不匹配，如上下级保护的动作时间差小于0.2 s、下一级保护装置的动作电流值深入到上一级保护装置，会造成在电气线路的末端发生故障时，电源侧、分支线或末级剩余电流保护装置同时动作。分级保护时也会存在越级跳闸，影响越级跳闸额因素有：RCB、RCBO的剩余动作电流及选择性、RCB、RCBO的动作时间及选择性、RCB与RCBO之间的电路相线绝缘损坏、N与PE线处理不当、N与PE线在某处误连接等影响线路供电的连续性和可靠性。
1.2.3额定剩余动作电流选择不当
当保护装置的额定剩余动作电流值选择不当时，对被保护线路的剩余电流没进行测量、额定剩余动作电流值选择过小，在高峰负荷时，剩余电流超过额定剩余电流保护装置的整定值，会引起电源侧或分支线剩余电流保护装置动作。通常，当剩余电流保护装置动作电流小于电路正常泄漏电流值的2倍时，保护装置就不能投入运行。
1.3产品制造质量引起的故障
剩余电流保护装置的电流互感器制造过程中的平衡特性、过载特性和温度特性较差，受到外界杂散磁场影响，和自身电气线路中大功率电动机起动的影响，发生动作跳闸。
受温度、湿度影响引起的误动，在夏季高温季节，当温度超过35℃，剩余电流保护装置会经常出现间隙性跳闸，由于保护装置质量差，电子线路受温度影响引起的动作跳闸。
保护装置自身抗干扰性能力较差时，当配电变压器有两条以上分支线路，操作其中一台剩余电流保护装置试验按钮，或其中一条被保护线路发生接地故障时，会引起另一条线路的剩余电流保护装置动作。
当剩余电流互感器的平衡特性较差时，对于三相电源只接两相负荷，如弧焊变压器、大功率的电焊机，起动电流比较大，可能会引起剩余电流保护装置频繁跳闸。
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2 剩余电流断路器常见故障分析
剩余电流断路器是集剩余电流保护、过电流保护和短路保护为一体的断路器，发生故障后应有专业人员排除故障，若需检修，也必须有专业检修人员进行，必要时应返回生产单位。常见故障一般如下。
2.1剩余电流断路器滑扣
滑扣现场主要是连杆机构损坏、机构弹簧断裂或者疲劳失效、锁扣磨损且不能锁扣、锁扣没有锁位等原因造成的，一经发现该种现场，应予更换。
2.2剩余电流断路器不能合闸
剩余电流断路器不能合闸，是指断路器操作机构接通电源位置时，立即脱扣跳闸。若漏电脱扣器进入水汽、尘埃等导致不能吸合，应考虑更换或返修；若因分合闸操作机构不良引起的故障，应检查机构连杆及机械传动部分有无损坏，并予以更换；若线路中有漏电，则应排查线路、排除漏电；另外，若是由热脱扣过电流保护动作引起的故障，热脱扣机构因过流动作后双金属片没有得到充分冷却，不能马上操作合闸。
2.3剩余电流断路器不跳闸
电子式剩余电流断路器信号放大电路，电源的降压元件损坏，在发生接地故障时，因放大电路无电源而引起拒动；剩余电流断路器中的剩余电流互感器损坏，接地故障时无信号输出而引起拒动；剩余电流断路器脱扣线圈开路，无法执行跳闸指令而引起拒动；剩余电流断路器脱扣器失灵而引起拒动；剩余电流断路器机构故障或触点熔焊引起拒动。
2.4剩余电流断路器灵敏度低
剩余电流断路器动作灵敏度低的原因，主要是剩余电流互感器特性变差，电子式元件、电磁式剩余电流脱扣器性能变差所至。纯电磁式，因为大短路电流接地造成的剩余电流互感器过载特性差，或采用铁镍合金非晶态磁性材料，因高温造成的塑料铁心骨架变形导致的灵敏度下降（严重变形时会造成拒动）。这类故障应返厂修理或更换。电子式剩余电流断路器灵敏度低，一般常见的多为晶体管放大倍数下降，晶闸管控制极触发参数变差等。
2.5 剩余电流断路器误动作
误动原因主要有：剩余电流断路器使用不当造成误动；漏电流和导线对地电容电流引起误动，应选用漏电流规格稍大的剩余电流断路器为佳；负载侧零线接地引起的误动，应将接地线接到剩余电流断路器电源侧的零线上；中性线、保护线错接引起的误动，必须严格区分中心线和保护线，中性线应接到剩余电流互感器上，且接有剩余电流互感器的中性线不能作为保护线使用。
另外，10 kW以上电动机降压起动时，由于自保持线圈碰壳或绝缘油及绝缘纸板老化，起动时弧光对外壳放电，引起剩余电流保护装置动作。电动机启动时，由于定子绕组存在匝间短路故障，也可能引起剩余电流保护装置跳闸。
3 组合式剩余电流保护装置故障分析
组合式剩余电流保护装置即剩余电流继电器是指具有对漏电流检测和判断的功能，而不具有直接切断和接通主回路功能的漏电保护装置。具体由零序互感器、脱扣器和输出信号的辅助接点组成。它可与大电流的自动开关配合作为低压电网的总保护或主干路的剩余电流、接地或绝缘监视保护。
3.1 线路故障引起组合剩余电流保护装置动作
切断支线负荷时，装置正常运行，合上支线负荷后，出现了装置跳闸，重复合闸后再次分断，则称为支线线路故障。当线路负荷不平衡是，尤其支线较长，会使剩余电流增大，在用电高峰期间，剩余电流保护装置跳闸。裸体导线尤其架空敷设时，当与其他裸体导线交叉，会发生间断性接触，在气候恶劣时，最易对地短路，而使装置跳闸；裸体架空线与其他物体如树枝相碰时，也会造成单相接地故障；线路断线落地、接头绝缘破损，使漏电增大，保护装置跳闸。剩余电流保护装置安装错误（尤其PE线与N线有混线时）、装置本身质量问题、剩余电流保护装置动作值与继电器动作值接近等均会使保护装置动作。电气设备操作错误、操作频繁、PE线与N线混接等均会使继电器跳闸保护装置动作。
3.2 组合式剩余电流保护装置拒动原因分析
剩余电流互感器损坏，信号放大回路接收不到信号；继电器输出接点故障，在事故时不能断开供电电源；由继电器控制的线圈接地，虽然可以接受跳闸信号，但是线圈却无法释放；由继电器控制的分励脱扣线圈开路，无法使继电器动作；接线错误引起拒动；电源主开关老化或主触头融化等原因，无法执行动作切断电源；剩余电流装置受到外界设备影响，降低了灵敏度，不能够准确动作。
总结：
根据当前剩余电流保护装置频发的故障，本文从一般性故障、常见故障、组合保护装置故障等三个方面进行了分析，可以对工程实际操作人员更好地去了解、分析故障原因，处理故障。目前，还有一些不为大众所了解的故障，在下一步的研究中，还需要更为深刻、详细剖析。
参考文献：
[1].赵启明，幸秀华.剩余电流保护装置的常见故障.农村电气化.2005.12.
[2].国家标准GB13955—2005.电气火灾监控技术的性能分析及其在工程应用中的注意事项
[3].吴玲娟.剩余电流动作断路器的选择性保护实例.电气与能效管理技术.2015.02
作者简介：
刘桂龙 （1982.4-） 硕士 工程师 从事供配电设计方面的研究
论文作者:刘桂龙1,蔡高雷2,杨晓军1
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签：电流论文; 剩余论文; 保护装置论文; 断路器论文; 故障论文; 动作论文; 支线论文; 《电力设备》2017年第30期论文;