剩餘電流互感器和零序互感器怎麼區分?為什麼有的互感器經過零線有的互感器只過火線?

蘇蘇79315221


剩餘電流互感器和零序互感器怎麼區分?為什麼有的互感器經過零線,有的互感器只過火線?

答:剩餘電流互感器是用於電力線路中作為一種防止觸電的保護裝置。它是一個檢測元件,俗稱RCT;其內部結構是一種高導磁的鐵氧體。見下圖所示。


根據控制環境與負載情況,它有不同的體積,小到家用電器漏電保護器中的DZ47-EL系列都有剩餘電流互感器。見下圖所示。


這種結構的剩餘電流互感器,必須得將控制的線路中的火線、零線一起穿過它的中心孔;因為它是檢測整個線路中的電流瞬時值的矢量和,不然它就失去它的工作特性了。

這裡要搞清楚所謂的剩餘電流:它是指剩餘電流動作保護裝置主迴路(零序互感器)的電流瞬時值的矢量和,以其有效值表示。對於單相線路,剩餘電流一般情況就是該相的對地漏電電流;對於三相線路,剩餘電流就是各相電流瞬時值的矢量和(流出的電流不等於流回的電流),以其有效值表示。剩餘電流動作保護裝置所檢測的電流嚴格來講,是由多種電流組成,包括對地短路電流、電容電流、諧波電流及雜波電流等。

正常工作時,用電負載的導線穿過剩餘電流RCT的磁芯,RCT檢測被保護線路電流的相量和。正常情況下,各相電流平衡,通過RCT 的一次側電流I相量和等於零,由基爾霍夫電流定律可知:

ΣI=IL1+IL2+IL3+ILn=0

此時的各相線工作電流在電流互感器環形鐵心中所產生的磁通量Φ之和也為零,即

φL1+φL2+φL3+φLn=0

當有人觸電或出現其他接地漏電故障時,由於漏電流的存在,使得通過電流互感器一次側的各相負荷電流(包括中性線電流)的相量和不再為零,即此時ΣI=IL1+IL2+IL3+ILn≠0

從而,剩餘電流互感器的磁通也不等於≠0,這個信號送給電子電路進行比較及信號處理,最終根據人們預置的安全剩餘電流比較,發出指令,由脫扣器進行執行。

零序電流互感器與剩餘電流互感器工作原理一樣的,接線時的相線和工作零線必須穿過零序互感器中心孔。它的控制不經過精明電子裝置,直接給簡單的電子元器件及繼電器信號來驅動,它是電力系統中的一種保護裝置,控制漏電電流值不是那麼小。它的工作原理這裡就不說了。

對於提問者所說的有的互感器只過火線,它是交流供電系統中的一種擴大量程的電流互感器,其內部結構與上述的兩種不同,是用硅鋼片疊成圓圈,在它上面用高強度的漆包線繞制的。它有一個特點,就是供電線路中只能夠穿一根火線過去,而絕對不會穿兩根導線或者零線一起穿過。

以上為個人觀點,僅供提問者和頭條上有類似不明白需要的閱讀者們參考一下。

知足常樂於上海2019.8.3日


知足常樂0724


零序電流互感器和剩餘電流互感器都是採用電磁感應的原理檢測電流

電流信號的矢量運算可以通過磁場的疊加實現;

零序電流互感器用於檢測三相電流的矢量和,不包括零線,

如果三相不平衡,零序電流互感器就會有電流,如果三相不平衡達到一定值,可以進行保護;

剩餘電流互感器主要檢測漏電流,在三相系統,檢測三相以及零線的矢量和,

在單相系統檢測的是火線和零線的矢量和,

是不是要經過零線,取決於互感器檢測的是什麼電流,

所檢測的電流需不需要由A/B/C/N線做矢量運算,

如果需要,就要通過電流產生的磁場進行疊加實現運算,

如果不需要,就只經過單根本就可以了。

比如:

如果只檢測A相電流,只需要把A相的導線穿過互感器。

如果在單相中檢測漏電流,根據定義漏電流為火線電流+零線電流,這裡做了一次矢量的疊加運算,需要把火線和零線都穿過互感器,而且進入方向需要保證正確。

如果檢測三相的零序電流,根據定義零序是流=A相電流+B相電流+C相電流,因此,需要把A/B/C三相的導線穿過互感器,而且進入方向需要保證正確。

如果檢測三相的漏電流,根據定義漏電流=A相電流+B相電流+C相電流+N線電流,因此需要把A/B/C/N的導線都穿過互感器,而且進入方向需要保證正確。


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在三相四線制配電線路的施工中,通常有兩種保護方式,即剩餘電流保護和零序電流保護;兩種方式都是通過電流互感器獲取動作信號,從而實現對線路的保護。兩者的工作原理相同,但在用途上有著很大的區別。



◆◆ 剩餘電流保護

1、什麼是剩餘電流? 剩餘電流,是指低壓配電線路中各相(包含中性線)電流矢量和不為零的電流。通俗地講,當用電側發生了事故,電流從帶電體通過人體流入大地,使主電路中進出的電流大小不相等,此時電流的瞬時矢量合成有效值稱為剩餘電流,俗稱漏電。

2、剩餘電流保護,是檢測線路上的洩漏電電流的;它的電流互感器叫剩餘電流互感器,只能檢測洩漏電流。

3、剩餘電流互感器的安裝(文中CT為剩餘電流互感器)

① CT的安裝位置,可安裝在配電線路的任何部位,但多安裝於線路末端,對負載進行保護。

② CT的安裝接線方式有三種:

(a) 只保護單相負載時,相線和N線同時穿過CT;

(b) 保護三相負載時,三根相線同時穿過CT;

(c) 既保護單相負載,又保護三相負載時,三根相線和N線同時穿過CT;如下圖所示,

4、剩餘電流保護的特點

① 剩餘電流保護一般用於中性點接地的供電系統。

② PE線不能穿越剩餘電流互感器;如果地線穿越電流互感器,就不產生剩餘電流,那麼相線碰殼就不會跳閘。

③ 剩餘電流互感器只檢測洩漏電流。檢測洩漏電流的數量級別一般多為毫安至數百毫安級別,線路漏電一般就在這個級別裡;當洩漏值超過整定值時,與之相連的剩餘電流斷路器就會動作,切斷負載的電源,對負載起保護作用。


④ 三相剩餘電流保護與三相是否平衡無關。只要流進和流出電流互感器的電流相等,剩餘電流動作斷路器就不會跳閘;對三相剩餘電流動作斷路器而言,即使一相供電也不會跳閘。

⑤ 三相剩餘電流動作斷路器的種類:(a) 三極三線剩餘電流動作斷路器。它只保護三相負載。

(b) 三極四線剩餘電流動作斷路器。它保護只有單相負載,或單相負載和三相負載同時存在的情形。

友情提示:① 務必分清輸入端(一般由產品標記 1、3、5、N)和輸出端(2、4、6、N)不可接錯。

② 單極兩線、三極四線、四極剩餘電流動作斷路器上"N"線應接入,才能使電子線路正常工作。

◆◆ 零序電流保護

1、什麼是零序電流? 三相電流的相量和不等於零,所產生的電流即為零序電流。當電路中發生觸電或漏電故障時,迴路中有漏電電流流過,這時穿過互感器的三相電流相量和不等於零,其相量和為:Ia+Ib+Ic=I(漏電電流,即零序電流)。

2、零序電流保護是檢測三相不平衡電流,它的互感器只能對相線電流或零線電流進行檢測,不能同時對相線和零線電流檢測。

3、零序電流互感器的安裝(文中CT為零序電流互感器)

① CT的安裝位置,一般為配電線路或輸電線路的始端。

② CT的安裝接線方式有三種:

(a) 三根相線一起穿過CT;

(b) 三根相線各穿過一個CT;

(c) 零線上裝一個CT;如下圖所示,

4、零序電流保護的特點

① 零序電流保護只用三相供電系統,單相迴路不能使用;零序電流保護可用於任何接地制式的三相供電系統。

② PE線或PEN線都可以穿越零序電流互感器;但零序電流互感器只用於N線過電流保護時,PE線就不要穿越零序電流互感器;如下圖所示,

③ 檢測電流的數量級別一般多為數百至千安級別。

④ 三相負載嚴重不平衡時,與零序電流互感器相連的斷路器才動作。零序電流保護需設置跳閘電流,一旦三相不平衡電流超過設定值,零序電流動作斷路器就跳閘;為了防止單相用電時發生跳閘,設定值可大於單相負載電流。

◆◆ 回到主題

只有在理論上釐清剩餘電流保護和零序電流保護的異同點,在實踐中才能正確運用,遇到問題才能迎刃而解。


夜鷹54939546718


電流互感器,原理上沒有區別。

互感器鐵心內穿過供電線路三根相線的,正常情況下互感器測出的電流應該為0。如果有電流,這個電流就叫做零序電流。

互感器鐵芯內穿過供電線路相線和中性線的,正常情況下電流也應該為0,如果測出有電流,就叫剩餘電流,或者漏電電流。

互感器鐵芯內穿過單相供電線一根相線的,測出的電流是工作電流。

下圖這個儀表,既能測零序電流,也能測剩餘電流,還能測工作電流。



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