剩余电流互感器和零序互感器怎么区分?为什么有的互感器经过零线有的互感器只过火线?

蘇蘇79315221


剩余电流互感器和零序互感器怎么区分?为什么有的互感器经过零线,有的互感器只过火线?

答:剩余电流互感器是用于电力线路中作为一种防止触电的保护装置。它是一个检测元件,俗称RCT;其内部结构是一种高导磁的铁氧体。见下图所示。


根据控制环境与负载情况,它有不同的体积,小到家用电器漏电保护器中的DZ47-EL系列都有剩余电流互感器。见下图所示。


这种结构的剩余电流互感器,必须得将控制的线路中的火线、零线一起穿过它的中心孔;因为它是检测整个线路中的电流瞬时值的矢量和,不然它就失去它的工作特性了。

这里要搞清楚所谓的剩余电流:它是指剩余电流动作保护装置主回路(零序互感器)的电流瞬时值的矢量和,以其有效值表示。对于单相线路,剩余电流一般情况就是该相的对地漏电电流;对于三相线路,剩余电流就是各相电流瞬时值的矢量和(流出的电流不等于流回的电流),以其有效值表示。剩余电流动作保护装置所检测的电流严格来讲,是由多种电流组成,包括对地短路电流、电容电流、谐波电流及杂波电流等。

正常工作时,用电负载的导线穿过剩余电流RCT的磁芯,RCT检测被保护线路电流的相量和。正常情况下,各相电流平衡,通过RCT 的一次侧电流I相量和等于零,由基尔霍夫电流定律可知:

ΣI=IL1+IL2+IL3+ILn=0

此时的各相线工作电流在电流互感器环形铁心中所产生的磁通量Φ之和也为零,即

φL1+φL2+φL3+φLn=0

当有人触电或出现其他接地漏电故障时,由于漏电流的存在,使得通过电流互感器一次侧的各相负荷电流(包括中性线电流)的相量和不再为零,即此时ΣI=IL1+IL2+IL3+ILn≠0

从而,剩余电流互感器的磁通也不等于≠0,这个信号送给电子电路进行比较及信号处理,最终根据人们预置的安全剩余电流比较,发出指令,由脱扣器进行执行。

零序电流互感器与剩余电流互感器工作原理一样的,接线时的相线和工作零线必须穿过零序互感器中心孔。它的控制不经过精明电子装置,直接给简单的电子元器件及继电器信号来驱动,它是电力系统中的一种保护装置,控制漏电电流值不是那么小。它的工作原理这里就不说了。

对于提问者所说的有的互感器只过火线,它是交流供电系统中的一种扩大量程的电流互感器,其内部结构与上述的两种不同,是用硅钢片叠成圆圈,在它上面用高强度的漆包线绕制的。它有一个特点,就是供电线路中只能够穿一根火线过去,而绝对不会穿两根导线或者零线一起穿过。

以上为个人观点,仅供提问者和头条上有类似不明白需要的阅读者们参考一下。

知足常乐于上海2019.8.3日


知足常乐0724


零序电流互感器和剩余电流互感器都是采用电磁感应的原理检测电流

电流信号的矢量运算可以通过磁场的叠加实现;

零序电流互感器用于检测三相电流的矢量和,不包括零线,

如果三相不平衡,零序电流互感器就会有电流,如果三相不平衡达到一定值,可以进行保护;

剩余电流互感器主要检测漏电流,在三相系统,检测三相以及零线的矢量和,

在单相系统检测的是火线和零线的矢量和,

是不是要经过零线,取决于互感器检测的是什么电流,

所检测的电流需不需要由A/B/C/N线做矢量运算,

如果需要,就要通过电流产生的磁场进行叠加实现运算,

如果不需要,就只经过单根本就可以了。

比如:

如果只检测A相电流,只需要把A相的导线穿过互感器。

如果在单相中检测漏电流,根据定义漏电流为火线电流+零线电流,这里做了一次矢量的叠加运算,需要把火线和零线都穿过互感器,而且进入方向需要保证正确。

如果检测三相的零序电流,根据定义零序是流=A相电流+B相电流+C相电流,因此,需要把A/B/C三相的导线穿过互感器,而且进入方向需要保证正确。

如果检测三相的漏电流,根据定义漏电流=A相电流+B相电流+C相电流+N线电流,因此需要把A/B/C/N的导线都穿过互感器,而且进入方向需要保证正确。


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在三相四线制配电线路的施工中,通常有两种保护方式,即剩余电流保护和零序电流保护;两种方式都是通过电流互感器获取动作信号,从而实现对线路的保护。两者的工作原理相同,但在用途上有着很大的区别。



◆◆ 剩余电流保护

1、什么是剩余电流? 剩余电流,是指低压配电线路中各相(包含中性线)电流矢量和不为零的电流。通俗地讲,当用电侧发生了事故,电流从带电体通过人体流入大地,使主电路中进出的电流大小不相等,此时电流的瞬时矢量合成有效值称为剩余电流,俗称漏电。

2、剩余电流保护,是检测线路上的泄漏电电流的;它的电流互感器叫剩余电流互感器,只能检测泄漏电流。

3、剩余电流互感器的安装(文中CT为剩余电流互感器)

① CT的安装位置,可安装在配电线路的任何部位,但多安装于线路末端,对负载进行保护。

② CT的安装接线方式有三种:

(a) 只保护单相负载时,相线和N线同时穿过CT;

(b) 保护三相负载时,三根相线同时穿过CT;

(c) 既保护单相负载,又保护三相负载时,三根相线和N线同时穿过CT;如下图所示,

4、剩余电流保护的特点

① 剩余电流保护一般用于中性点接地的供电系统。

② PE线不能穿越剩余电流互感器;如果地线穿越电流互感器,就不产生剩余电流,那么相线碰壳就不会跳闸。

③ 剩余电流互感器只检测泄漏电流。检测泄漏电流的数量级别一般多为毫安至数百毫安级别,线路漏电一般就在这个级别里;当泄漏值超过整定值时,与之相连的剩余电流断路器就会动作,切断负载的电源,对负载起保护作用。


④ 三相剩余电流保护与三相是否平衡无关。只要流进和流出电流互感器的电流相等,剩余电流动作断路器就不会跳闸;对三相剩余电流动作断路器而言,即使一相供电也不会跳闸。

⑤ 三相剩余电流动作断路器的种类:(a) 三极三线剩余电流动作断路器。它只保护三相负载。

(b) 三极四线剩余电流动作断路器。它保护只有单相负载,或单相负载和三相负载同时存在的情形。

友情提示:① 务必分清输入端(一般由产品标记 1、3、5、N)和输出端(2、4、6、N)不可接错。

② 单极两线、三极四线、四极剩余电流动作断路器上"N"线应接入,才能使电子线路正常工作。

◆◆ 零序电流保护

1、什么是零序电流? 三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等于零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流,即零序电流)。

2、零序电流保护是检测三相不平衡电流,它的互感器只能对相线电流或零线电流进行检测,不能同时对相线和零线电流检测。

3、零序电流互感器的安装(文中CT为零序电流互感器)

① CT的安装位置,一般为配电线路或输电线路的始端。

② CT的安装接线方式有三种:

(a) 三根相线一起穿过CT;

(b) 三根相线各穿过一个CT;

(c) 零线上装一个CT;如下图所示,

4、零序电流保护的特点

① 零序电流保护只用三相供电系统,单相回路不能使用;零序电流保护可用于任何接地制式的三相供电系统。

② PE线或PEN线都可以穿越零序电流互感器;但零序电流互感器只用于N线过电流保护时,PE线就不要穿越零序电流互感器;如下图所示,

③ 检测电流的数量级别一般多为数百至千安级别。

④ 三相负载严重不平衡时,与零序电流互感器相连的断路器才动作。零序电流保护需设置跳闸电流,一旦三相不平衡电流超过设定值,零序电流动作断路器就跳闸;为了防止单相用电时发生跳闸,设定值可大于单相负载电流。

◆◆ 回到主题

只有在理论上厘清剩余电流保护和零序电流保护的异同点,在实践中才能正确运用,遇到问题才能迎刃而解。


夜鹰54939546718


电流互感器,原理上没有区别。

互感器铁心内穿过供电线路三根相线的,正常情况下互感器测出的电流应该为0。如果有电流,这个电流就叫做零序电流。

互感器铁芯内穿过供电线路相线和中性线的,正常情况下电流也应该为0,如果测出有电流,就叫剩余电流,或者漏电电流。

互感器铁芯内穿过单相供电线一根相线的,测出的电流是工作电流。

下图这个仪表,既能测零序电流,也能测剩余电流,还能测工作电流。



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