再议“RCD”的名称与作用

前言提起“RCD”三个字母的简称电气圈里的老少没有不知的，主要原因多是认为这是交流配电系统中电击防护的神盾，除此以外，也可能是由于“RCD”是普通低压电气元件，多数电气人并未深究过“RCD”的名称与全部作用。随着国际电工标准的演变以及我国标准化与国际标准的接轨，本人认为电气工程人员有必要再全面研究一下“RCD”的名称与作用。PART1

“RCD”的名称及基本保护功能“RCD”是剩余电流动作保护电器(ResidualCurrentoperatedprotectiveDevices)的简称，也是所有采用剩余电流驱动原理电器的统称。剩余电流（residualcurrentIΔ）是流过剩余电流保护电器主回路的电流瞬时值的矢量和（有效值），是一种发明于上世纪20年代的交流电路接地故障电流的检测方法。接地故障电流（earthfaultcurrent）是由于绝缘故障或其它故障而流入大地的电流。相对于接地故障电流，还会出现在无绝缘故障情况下,从设备的带电部件流入大地的容性对地泄漏电流（earthleakagecurrent）。接地故障电流和对地泄漏电流均会造成连接“RCD”负载的主回路中瞬时值的矢量和不为0，即出现剩余电流。可以使“RCD”在规定条件下动作的剩余电流值就是剩余动作电流（residualoperatingcurrent）。“RCD”是上个世纪50年代开始普及的接地故障保护电器之一，采用一体式剩余电流互感器的“RCD”可以在正常运行的配电系统中检测出毫安级的接地故障电流，因此“RCD”可以用于无意触电的电击防护。“RCD”标准定义了“RCD”一个重要电气指标：额定剩余电流(IΔn)：“RCD”规定的额定频率下剩余动作电流的有效值,在该电流值时,剩余电流保护电器应在规定的条件下动作，IEC60755标准推荐的优选额定剩余电流值可以从6mA到30A。根据不同的安装使用标准或要求，选用不同额定剩余电流值“RCD”可以担负起如下功能：（1）额定剩余电流值在30mA及以下的“RCD”主要用于有接地故障电流直接通过人体的末端配电系统或设备直接或间接电击防护；（2）额定剩余电流值在100mA-3A范围内的所有“RCD”主要配电系统中的接地故障保护分断。额定剩余电流值在3A以上的“RCD”主要承担在接地电阻较大的供电系统中的接地故障电流保护分断，此时的“RCD”并不承担电流通过人体的电击防护责任；（3）大量的试验表明0.3-0.5A接地故障电流有可能出现故障电弧和发热，长期存在势必有引起电气火灾的风险，因此IEC60364标准要求在建筑物配电系统进线处安装额定剩余电流值300、500mA的“RCD”用于建筑物内电气火灾的发生风险。PART2

“RCD”家族的产品构成“RCD”最初出现确实是用于终端配电系统中的人身电击防护，经过近百年的发展，“RCD”已经成为一个完整的产品家族，目前基本可分为三大类别：1一般用途的“RCD”可以归入一些特定“RCD”电器标准，可以安装在符合IEC61439标准的低压配电柜或安装于IEC60670-24配电盒中的“RCD”电器。这些“RCD”电器就是我们在配电线路设计安装中常用的剩余电流断路器等接地故障保护电器，根据在配电系统中的安装位置和操控人员对电气知识的熟悉程度等因素，还可有其他详尽的分类：(a)非专业人员使用的家用及类似用途的“RCD”用于污染等级2环境中的低压终端配电系统中的接地故障防护，最大额定电流125A，额定剩余电流在0.06A-0.5A范围内，包括以下三种产品——不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)；——带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO);——插座式剩余电流装置(S“RCD”)(b)专业人员使用的“RCD”用于污染等级3环境中的低压配电系统中的各类接地故障防护，最大额定电流可达kA级,最大额定剩余电流可为30A。包括以下两类产品型式——具有剩余电流保护功能的断路器（CBR）；——配合各类断路器使用的剩余电流装置模块(M“RCD”)2安装在某些特定设备中的“RCD”这些“RCD”安装在特定设备中，可以对设备进行以电击防护为核心的接地故障防护，同时这些“RCD”还可以从设备中移除和单独进行相关试验。我们常用的电热水器等厨卫电器中的剩余电流动作保护插头（P“RCD”）就是这样的电器。3嵌入在设备中的“RCD”这些“RCD”是设备的一部分并且不可移除，可以对设备使用中出现的接地故障进行防护。目前电动汽车充电用的模式2充电的缆上控制与保护装置（IC-CPD）中的剩余电流保护功能就是因为控制与保护装