前面一篇文章《低壓配電的TN、TT、IT，接地故障保護都怎麼做？這裡有最全歸類！》提到了各系統不同的接地故障保護方式，其中剩餘電流保護裝置 RCD 是運用最多的一種電器元件。本文就來全面系統的說一說怎麼選用它，以及應該把它們放在配電系統中的哪些地方？給你實實在在的幹貨。

準确來說，RCD 的用途主要有兩大類，又分為四種。兩大類分别針對了人身安全和财産安全，其中人身安全是針對直接接觸和間接接觸電擊來說的，财産安全是針對建築物電氣火災和電氣設備損壞來說的。

• 用于防止直接接觸和間接接觸電擊事故，它是基本保護和故障保護失效，或用電不慎時的附加防護。而其中用于防直接接觸電擊時，額定剩餘電流動作值不應超過 30mA。
• 用于防止電氣線路或電氣設備接地故障引起電氣火災和電氣設備損壞事故，此種情況下額定剩餘電流動作值不應超過 300 mA。

RCD 的主要用途

RCD 的應用場合

設計選型前，我們必須要搞清楚所有的 RCD 産品類型，這裡要用大篇幅詳細介紹，可按以下進行分類。

【1】按動作方式分為：電磁式（ELM）和電子式（ELE）

對于RCD的這兩種形式，大家設計選型時有沒有關注過呢？其實，在《民用建築電氣設計規範》JGJ16-2008 第 7.7.10 條中就有要求：

1）用于電子信息設備、醫療電氣設備的 RCD 應采用電磁式；

2）用于一般電氣設備或家用電器回路的 RCD 宜采用電磁式或電子式。

這裡規範其實是有傾向性的，建議我們選用電磁式RCD，為什麼？

RCD的電磁式（ELM）和電子式（ELE）

解析：

• 電磁式 RCD 的動作與電源電壓或外部輔助電源無關，内部沒有電子放大部件，靠接地故障電流本身的能量使其分斷。因為要求很小的能量就能驅動，對檢測元件和脫扣機構的靈敏性和穩定性都提出了相當高的要求，其内部部件需采用價格高昂的高導磁材料（薄膜合金）制造，工藝複雜，且精密，所以電磁式 RCD 價格高。
• 電子式 RCD 動作與電源電壓或外部輔助電源有關，鑒于檢測部件輸出的功率很小，而漏電脫扣器卻又希望有較大的能量輸入，為解決此問題故增加了電子放大部件，其名也由此而來。由于放大部件的作用，脫扣機構的設計形式就簡便化了，互感器和磁導體材料采用普通磁性材料即可，所以電子式 RCD 價格相對較低。
• 既然電子式 RCD 需借用外部輔助電源（往往由所在回路處的故障殘壓提供），且其内部增加了電子集成放大部件，也就降低了它的可靠性。比如輔助電源因故失壓、故障殘壓過低能量不足、抗幹擾能力弱等，都将會導緻 RCD 誤動或拒動。
• 正因為電磁式 RCD 價格貴，規範才僅要求其“應”被用于電子信息設備、醫療電氣設備的保護，而隻建議“宜”用于其它設備線路的保護。不過歐美國家往往電磁式 RCD 用的多，而國内相關産品樣本中卻較少發現有電磁式，或者電磁式可選用的規格種類并不多。

【2】按極數分類，最為常見的有：

• 單極兩線（1P N）
• 二極（2P）
• 三極（3P）
• 四極（4P）

RCD 接線圖

以上接線圖中，争議最大的是 1P N、3P N 的 RCD，對于此我們可以從規範中找到依據。

1）《低壓配電設計規範》GB50054-2011 第 3.1.11 條：當 RCD 處在 TN-S 系統中，除中性導體為可靠的地電位時可不斷開外，應能斷開所保護回路的所有帶電導體。

2）《低壓配電設計規範》GB50054-2011 第 6.4.3 條：為減少接地故障引起的電氣火災危險而裝設的剩餘電流監測或保護電器，其動作電流不應大于300mA；當動作于切斷電源時，應斷開回路的所有帶電導體。

3）《民用建築電氣設計規範》JGJ16-2008 第 7.7.10 條：當裝設剩餘電流動作保護電器時，應能将其所保護的回路所有帶電導體斷開。

解析：

1）TN 系統中，RCD 需不需要切除 N 線？

規範是傾向于在 RCD 動作時應将中性導體一并切斷，其中《低壓配電設計規範》指出在确保 TN-S 系統的中性線為可靠地電位時，即在确保是等電位的情況下，才可以不切斷 N 線。

所以，我們可以看到适用于家用場合的 RCD（1P N） 産品中，有不切斷 N 線的。

但建築物内的等電位聯結究竟在施工中有沒有嚴格落實，還是有待确認的問題，所以工程設計中，還應建議采用能切除所有帶電導體的 RCD。

設計師們，如果圖紙中有用到1P N 的 RCD，需注意單線系統圖是無法明确 N 線是否斷開的，這時還需要增加相關設計說明以作為圖紙的補充。

2）當 RCD 用于防電氣火災時，應切斷中性線。為什麼？

若電源線路上出現接地故障使中性線帶故障電壓，如中性線絕緣損壞對地可能會有電弧火光，用于防火的 RCD 雖然動作，但未能切斷中性線傳導故障電壓的途經，起火危險仍不能消除，所以此時 RCD 必須切除 N 線。

3）TT 系統中，RCD 必須切斷中性線。

對于這個問題，我在之前的文章和微頭條中已做交代，此處就不再說了，感興趣的朋友可以看看《關于低壓系統的TN、TT、IT，看過來！這裡有不一樣的說法！》，或者點擊關注我，【電氣研習設】每天有【電氣專業必看】系列分享，也歡迎大家積極讨論，我們共同學習。

【3】在剩餘電流含有直流分量時，根據動作特性應分為：AC型、A型、B型

• AC型 —— 對交流剩餘電流能正确動作。使用在沒有或很少電子設備的場所。
• A型 —— 對交流和脈動直流剩餘電流（可允許疊加有 ≤ 6mA 的平滑直流電流）均能正确動作。使用在電子設備較多的電路中，如家用電器、辦公電器、計算機等場所，一般由一個 RCD 保護的回路中計算機不應超過 5 台，也是出于這個方面的考慮。
• B型 —— 對交流、脈動直流和平滑直流剩餘電流均能正确動作。如變頻器、整流器、逆變器、UPS、特殊醫療設備（X射線機、CT、核磁共振）等。

AC、A型 RCD 的符号

對于 RCD 動作特性的要求，《剩餘電流動作保護裝置安裝和運行》GB13955-2017 第 5.8 條中也有上述類似要求。

【1】RCD 在TN、TT系統中的接線方式

RCD可以被運用在TN、TT系統中，但應注意嚴禁将 PE 或 PEN 線穿過 RCD 内電流互感器的磁回路中，否則 RCD 會拒動。

TN系統中，被 RCD 保護的線路和設備的接地型式也可處理成局部 TT 系統，即把被保護設備的外露可導電部分接至專用的接地極上，而不再與系統的PE線相連。此種接線方式常用于自建築物内向室外無等電位的電氣設備配電的線路保護中，可見下圖。

TN、TT系統中 RCD 的接線方式

【2】RCD 應分級保護

配電系統中，為了縮小事故停電範圍，往往要求上下級保護應具有選擇性動作，即下級先動作，上級後動作。在 RCD 的選用時，也應注意采用分級保護。

RCD 的選擇性配合

根據用電負荷性質和線路具體情況，RCD 的分級保護方式有：總保護、中級保護、末端保護三級。總保護設置在總電源端；中級保護設置在分支線首端；末端保護則用于直接對末端用電設備的設置。

一般可采用二級或三級方案，中小型建築宜為二級，大型的宜為三級。末級主要用于防電擊，應瞬時切斷電源；最上一級（及中間一級）主要用于防接地電弧火災，可作用于延時切斷電源或動作于報警（RCM），它可用分離式的電流互感器及繼電器來實現。

但規範要求，各級RCD的動作電流值和動作時間應協調配合好，上下級RCD動作電流比值應不低于3:1，上下級動作時間差應不低于0.1s，且時間差應盡量小。可參考下圖設置。

多級 RCD 分級保護配合方案

【3】分享幾個分級保護示例

1）下圖所示的分級保護模式适用于農村電網中、小型配電變壓器（160 kVA以下）供電的架空配電網，其主要負荷為農副業加工及居民生活用電，可采用設電源為第一級保護的三級保護方式。

分級保護示例 1

2）下圖所示的分級保護模式适用于農村中型配電變壓器（160 kVA以上）供電的配電網，其主要負荷為農業機械、排灌、小型鄉鎮工業企業及居民生活用電，可在各條配電出線設第一級保護的分級保護方式。

分級保護示例 2

3）下圖所示的分級保護模式适用于用電密度大、負荷類型相對比較複雜的城鎮配電網，在用電單位内采用的分級保護方式。

分級保護示例 3

從上面三個示例來看，RCD 的分級保護必須先确保末端保護，以此為基礎，再在其上級根據負荷分布、負荷性質的具體情況确定總保護和中間級保護的保護範圍，也因此 RCD 前面兩級的設置相對靈活些。

關于 TN、TT、IT 各系統的接地故障保護方式，大家若有興趣，可看我最近的文章《低壓配電的TN、TT、IT，接地故障保護都怎麼做？這裡有最全歸類！》。

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