用于TN系统的RCD普遍不合格的经验教训

1、1 问题的提出    剩余电流动作保护器（国际通用缩写RCD）是用于防电击安全保护的一种常用电器。其用途之一是作为电气装置的间接接触保护（IEC标准现在称间接接触保护为故障保护），以便在电气设备内的带电导体发生对外壳短路故障时自动切断电源，使人不致因触及设备内部故障而带电的设备外壳时发生危险。其二是用于人直接触及带电导体时的补充保护。防止万一人不慎触及带电导体时通过人体的电流达到危险数值时切断电源。因为防止人触及带电导体发生危险的根本保护方法，不是靠人触及带电导体以后切断电源，而是使人不要触及带电导体。因此防止人遭受电击危及生命的基本办法是带电导体绝缘等措施，使人

2、不致触及带电导体。因此这种防止人不慎直接触及带电导体的保护，只是基本保护措施未起作用时的一种措施，不是防电击保护的最好方法。故此种保护称为“直接接触的辅助保护”。但是虽然我们已经很重视防止人直接触及带电导体的保护，但实践证明：由于各种原因（其中也包括现有的防止触及带电导体的防护措施本身不完善），仍然未能做到完全不出现这种触及带电导体的现象。因此，使用这种直接接触的辅助保护，仍然被电气工作者十分重视。应该认识到：这种防直接接触的辅助保护，不是事前防止事故的发生，而是发生了触电现象以后防止导致电击死亡的办法。现在大家经常讲到的RCD问题，往往是指前面所讲的第二种用途。即直接接触的辅助保护。并通常被

3、错误地称为“漏电开关”的产品。2剩余电流动作保护器用于直接接触的辅助保护时为什么会不合格   众所周知，因为低压线路的相线对中性线的短路电流总是小于相线之间的短路电流，大部分低压电器开关产品只需要满足带电的相导体之间短路时的分断能力就可以了，没有必要考察它在带电导体和中性线发生短路时的分断能力。但是RCD不同。RCD的测量元件是一个剩余电流互感器。它只能反映通过其中的各导体的电流之和。因此三相无中线线路的RCD的三相工作电流对它基本上不起作用；三相带中线线路的RCD的三相工作电流加上中线电流对它基本上对它不起作用；单相RCD的相线中线电流之和也基本上对它不起作用。保护线在剩

4、余电流互感器之外。当然也不起作用。但是相应的三相电流之和、或三相加中线电流之和、或相线中线电流之和如果不是零，对它都是起作用的。故称为剩余电流动作保护器。正是因为这个特点，在出现相线对保护线的短路时，故障电流通过保护线回流，保护线电流不通过剩余电流互感器，使通过剩余电流互感器的各导体电流的向量和不是零，这个电流对RCD的测量元件剩余电流互感器而言是一个很大的励磁电流。剩余电流互感器受到很大的励磁冲击，导致其磁特性发生改变。使RCD的动作值偏离其原定的动作值，使合格产品变为不合格产品。这就是RCD的产品标准规定它必须通过剩余电流接通分断能力的原因。这是根据在RCD实际运行中难免会有承受偶然短路的

5、情况而对它的很必要的要求。3 要求RCD满足剩余电流接通分断能力是否重要   在本文的第1条中说明了直接接触的辅助保护，是发生了直接接触情况下的一种保护。是人已经濒临死亡时的一种保护。产品对这种保护的可靠性的要求当然应当很高。谁都知道线路发生意外的短路并非极为稀少的事情。如果发生这种受到过短路的剩余电流动作保护器产品，应该能救命而不能救命，是属于甚么问题呢？4 IEC产品标准的情况    IEC的产品标准并非完全限于规定产品的技术数据，还明确规定需要向用户提供产品技术资料。这是IEC标准的一大优点。因此对于IEC产品标准必须有全面认识。4.1

6、产品标准对试验电流的规定    前已指出：剩余电流动作保护器和其他电器不同，使用RCD者不但要考核其短路电流分断能力，还需要考核其“额定剩余接通分断能力（在本文中以后简称为Im），以便比较其数值能否与它将要安装处的电力系统的单相对地短路电流相适应。这在相关的产品标准中已经有明确的规定，并有详细的试验方法。在本文的下面部分还将指出标准的另一要求：生产RCD的制造厂要向用户提供产品的Im数据。这些要求任何RCD制造厂完全能够从产品标准中看到。   IEC的RCD)产品标准610091（中国等同采用的标准GB169171）的第4.2 产品标准对向用户提供资料的

7、规定    IEC产品标准61009的第6条“标志和其它产品信息”中说：“每个RCBO应用耐久的方式标志下列全部或部分（对小型产品）数据”（RCBO为61009标准中对带过电流保护的RCD的缩写）。该款的数据中的第m）项的内容为:    “ m）额定剩余接通和分断能力（如不同于额定短路能力时）”这个条文是非常明确的，那就是：如果额定剩余接通和分断能力不同于额定短路分断能力时，就应该提供额定剩余接通和分断能力。这一条的文字并没有任何可以怀疑的地方。也没有和额定剩余接通分断能力Im的最小值发生任何关系。   

8、 不论试验电流做到多大是由谁决定的，如果试验时只做到10In或500A ，当然也应把那个数据在技术资料中给出来。如果试验的结果只是10In或500A 能合格，并因此就通过认证，但在其产品技术资料中却又没给出那个10In或500A来，那显然已经违反了标准的第6条的第m）项，因而也应该判为不合格。    从以上产品标准的情况看，不能说标准有什么错误。顶多是（如不同于额定短路能力）那个括弧不要，也许会对防止错误会有好处。但是有了这个括弧并不妨害制造厂给出额定剩余接通和分断能力，故仍然不能算错。而且，虽然三相RCD的单相对地短路电流不会等于三相短路电流，所以说“如不同于额

9、定短路能力”好像不符合客观情况；但对于单相RCD，相线对地短路电流是相线对保护线的短路电流，而短路电流是指相线对中性线的短路电流，这两个数值接近相同也是可能的。所以标准中有这个多余的话也不是什么大错。不能以此掩饰不提供Im数据的错误。5 IEC/TC64标准的缺点    IEC的产品标准并没有错。但是IEC/TC64 标准却不能说没有任何问题。因为它是工程建设标准，TC64标准的第5部分就是专讲电气设备选择的。其中的364553是开关设备的选择。为检查TN系统中的RCD是否满足要求，本来需要核查产品的Im是否大于电力系统单相对地短路电流。这对于工程设计而言是不可忽

10、略的一个工作。但TC64的364553的编写人因为没有深入研究RCD产品标准而清楚地了解RCD与一般开关不同，不仅需要核查短路电流分断能力是否符合电力系统的要求，还需要核查RCD的Im是否大于电力系统的单相对地短路电流，并将此要求写入364553标准中。这会导致使用该标准的低压电气装置的设计人不知道有这个要求，因而不检查此项目，以致会发生遗漏。中国标准对TC64标准全面直接等同采用，当然不会重新研究RCD产品标准，在翻译成中国标准时当然也不会消除TC64标准的缺陷，以致中国的设计人员也普遍不知道这个要求，因而在此问题上也出现了普遍的遗漏。大家知道，IEC/TC64的标准是很多国家都采用的。现在发现：有些发达国家的有名公司在我国供应的RCD，也相当普遍地没有给出Im。因此到底是那些发达国家的有名公司在他们的国家也提供没有Im的产品？还是只在中国提供没有Im的产品？现在还很难推测。6错误发生的原因和对认证单位的期望    现在如果总结在我国发生此种广泛错误的原因，虽然表面上是IEC/TC64标准的问题和我国的设计单位的问题，但从根源上讲，还是因为我国的RCD产品普遍没有按照标准的要求提供实际的额定剩余接通和分断能力数据，以致工程设计人员不可能把它和TN系统的单相对地短路电流相比