电磁式RCD与电子式RCD区别及优缺点

剩余电流动作保护电器(以下简称RCD)在我国应用已三十多年了,积累了丰富经验和教训,RCD可分为电磁式与电子式两大类

1、电磁式RCD与电子式RCD的工作原理

电磁式RCD的结构原理图见图1,电子式RCD的结构原理图见图2。

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图1  电磁式RCD的结构原理图

1——检测装置,2——电磁脱扣器,3——分断弹簧,4——主开关

电磁式RCD也称为动作功能与电源电压无关的剩余电流动作保护电器,因为它不需要辅助电源,检测装置1检测到剩余电流达到阈值时,直接推动脱扣器2动作,分断弹簧3带动主开关4切断电路。

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图2  电子式RCD的结构原理图

1——检测装置,2——脱扣器,3——分断弹簧,4——主开关,5——放大器,6——放大器输入端,7——放大器输出端,8——放大器电源输入端

图2所示,电子式RCD也称为动作功能与电源电压有关的剩余电流动作保护电器,详见图中放大器电源输入端8,也就是放大器5需要辅助电源才能正常工作。其检测装置1检测到剩余电流达到阈值时,经过电子放大电路5放大,再推动脱扣器2动作,由主开关4分断电路。因此,电子式RCD其动作功能受到电源电压的影响。

2、电磁式RCD与电子式RCD的比较

由上面分析可知,电磁式RCD与电子式RCD各有特点,两者对比如下:

表1  电磁式RCD与电子式RCD的比较

RCD类型电磁式电子式
可靠性不好一概而论,需细分,详见下列各项分析
电压波动的影响没有影响小于AC 50V时有影响
电压故障到影响不受影响电源电压小于AC 50V时或电源线断开不能动作
绝缘耐压能力需采用绝缘耐压较高的电子元器件可提高绝缘耐压能力
耐过电压能力需采用浪涌保护器提高耐过电压能力
外界电磁场的影响抗电磁干扰性能好电子电路中需采用抗干扰措施可减少影响
外界磁场的影响抗磁场能力弱相对较强
结构结构简单结构相对复杂
器件要求脱扣器2的结构较复杂,检测装置1精度要求高电子组件板和脱扣器的结构相对简单
工艺要求脱扣器2加工及装配工艺要求较高、工艺流程也较复杂电子组件板和脱扣器2的加工工艺较为简单
耐冲击振动能力受到一定的限制较好
额定剩余动作电流额定剩余动作电流一般大于等于10mA额定剩余动作电流值范围广,尤其6mA高灵敏度RCD
动作电流可调节情况动作电流一般是不可调动作电流能做成可调节,包括分级可调或连续调节
保护类型目前只有A型和AC型剩余电流的保护可实现A型、AC型、F型、B型等多种剩余电流的保护
扩展功能只能制成瞬动型或S型可派生延时型、预报警、故障报警、显示等多种功能
与智能配电连接不容易可实现通信、故障诊断和智能控制等功能
定期漏电试验需人工按钮并需要负载断电自动不断电检测
制造成本成本较高成本较低

3、应用举例

由上面分析可知,难以分出电磁式RCD和电子式RCD的优劣,应该说合格产品各有特点,应用场所也有所不同。

  • IEC60364-5-53:2020第531.2.3.4.1条,

In AC installations where RCDs are accessible toordinary persons (BA1), children (BA2) or

handicapped persons (BA3), residual currentprotective devices shall comply with:

—— IEC 61008-2-1 for RCCBs, or

—— IEC 61009-2-1 for RCBOs, or

—— IEC 62423 for RCCBs and RCBOs.

 IEC 61008-2-1 for RCCBs和 IEC 61009-2-1 for RCBOs是针对电磁式RCD而言的,将电子式RCD排除在外,这主要是欧洲的做法。

  • 《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019第7.5.5条第6款,用于电子信息设备、医疗电气设备的剩余电流保护器应采用电磁式。
  • 在没有规定的场所,都可以采用性价比高的电子式RCD。

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