电子式RCD与电磁式RCD的选用-建筑电气2010.2
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【摘要】我国现时广泛采用的借故障回路电源残压的电能来动作的电子式RCD在发生接地故障时有拒动的可能，不如借故障电流的电能动
文本预览
电子式RCD和电磁式RCD的选用
王厚余(中国航空工业规划设计研究院，北京市 100011)
Selection of Electronic RCDand Electromagnetic RCD
Wang Houyu(China Aeronautical Project andDesign Institute，Beijing 100011，China)
Abstract It is describedthat electronic RCD now 趋复杂和严格，现时RCD应用中存在的问题很多。
widely used in our country which act by means of the 本文只拟探讨其中的一个问题——电子式RCD和电
energy of residual voltage of power supply in the fault 磁式RCD的选用和取舍的问题。
circuit are likely to refuse operation in the event of
grounding fault，thus the reliability of which is not SO 1 电子式RCD和电磁式RCD的不同之处
good as that of electromagnetic RCD which act by means
电子式RCD和电磁式RCD的动作能源是不同
of the electric energy offault current．In order to ensure
的：前者在发生接地故障时．借RCD接线端子处电
personal safety，electronic RCD should be adopted
源电压的故障残压提供的电能来动作。残压过低时能
according to the international standards for building
electricity，or else electromagnetic RCD should be used． 量不足．它将拒动：而后者则是借通过RCD的故障
Also，it is suggested that low—vohage apparatus 电流提供的电能来动作．有危险故障电流即能动作，
manufacturing industry should expand to produce cheap 与电源电压的故障残压高低无关。电子式RCD只能
and reliable electromagnetic RCD． 在电源故障残压足够高时动作．因此电子式RCD不
Key words Electronic RCD Electromagnetic
如电磁式RCD动作可靠．
RCD Electric shockprotection Short—circuit protection
电子式RCD对制作材料和生产工艺要求较低。
Under—voltage protection‘‘Neutral conductorbroken’’
价格较便宜．在我国被广泛采用。在欧洲较多采用电
protection
磁式RCD．也有一些发达国家，如美国、日本，较多
采用电子式RCD，其中原因将在下文中分析讨论。
摘 要我国现时广泛采用的借故障回路电源残
2在TN—C—S系统内电子式RCD应用的
压的电能来动作的电子式RCD在发生接地故障时有
局限性
拒动的可能．不如借故障电流的电能动作的电磁式RCD
动作可靠。为保证人身安全应按建筑电气国际标准的 关于电子式RCD．在我国RCD产品标准《剩余
规定采用电子式RCD．否则应采用电磁式RCD。建 电流动作保护电器的一般要求》(GB／Z 6829—2008)
议低压电器制造行业扩大生产价廉可靠的电磁式RCD。 中的第8．3．3．3条有如下一段规定： “对，A。≤
关键词 电子式RCD电磁式RCD电击防护 0．03 A的剩余电流保护器．在电源电压(笔者注：应
短路防护 欠压防护 “断零”防护 是指发生接地故障时在RCD接线端子处的电源电压的
残压)降低到50V(相对地电压)时，如出现大于或
建筑电气中RCD(剩余电流动作保护器)是防人 等于额定剩余动作电流的剩余电流应能自动动作。”这
身电击的重要保护性开关电器。上世纪80年代笔者 一规定说明在发生接地故障时我国电子式RCD的故障
参加编制的《低压配电设计规范》(GB 50054—95) 残压动作最低值已低于建筑电气国际标准IEC 60364
内有一节专门规定了装用RCD的要求。当时笔者对 的规定值(单相回路中的RCD为85 V。三相回路中
RCD了解不多．建筑电气国际标准对其也乏具体规 的RCD为70％的回路电压)．提高了防电击水平。
定．无章可循．所以该节的规定现在看来十分简单和 这是我国RCD生产从业人员努力研发的可喜成果。
肤浅。由于用电技术的发展。对RCD装用的要求日 这里需要注意的是对这一产品标准的规定不能误
3
皇子式RCD和电鬣式RCD堕墨旦!兰曼皇)■■一建虢电乞。
-●_●——__———·——__●BUILDING
2口i口年第2期l ELECll"RICITY
解。不能误以为既然电子式RCD最低动作电压等于 的这一拒动问题．
这一拒动情况也不会发生在TT系统内。因TT
接触电压限值魄50V，就不会有电击危险了。因为
系统故障电流厶返回电源的通路内串有保护接地和
人体接触电压U。并不等TRCDg．I!的电源故障残压
系统接地两个大值接地电阻，％∞接近此两接地电阻
URc,D。有可能Ut超过50V而％∞低于50V，这时发
上的电压降．其值几为220V．电子式RCD不会拒动
生电击事故而电子式RCD则拒动，这可用图1来说明。
(见参考文献[11第十九章第一节)。
附带说明；我国国家标准《剩余电流动作保护
装置安装和运行》(GB 13955—2005)第5．6条第
b)款规定： “对电源电压偏差较大地区的电气设备
应优先选用动作功能与电源电压无关的剩余电流保护
装置。”这一规定没有条文说明。不明其原理。可能
= =
将地区电网的电压负偏差与低压配电回路发生接地故
图l TN—C—S系统内RCD处故障残压过低
电子式RCD可能拒动
障时RCD处的电源故障残压Unco相混淆了。这一规
Fig．1 Ifthefaultresidualvoltage intheposition ofRCDin
TN—C—S system istoo low．electronicRCDmay refuse operation 定恐欠妥当。
3在潮湿场所内电子式RCD作用的局限性
图中被RCD保护的一台TN—C—S系统供电
的电气设备发生碰外壳接地故障．设接地故障回路 在农电、施工场地、浴室、游泳池等潮湿或特别
阻抗为： 潮湿的场所内，防电击的接触电压限值研不是50 V
zs=磊+Z￡，+ZpE+ZPEN 而是25 V或12V．这时电子式RCD将不能町靠防电
击。在潮湿场所，电气设备如发生碰外壳接地故障而
则故障电流为：
带低于50V的接触电压，例如为30V，而％∞也可
ld=vo|Zs
能低至50V以下．这时十分可能发生电击事故而电
=Uo|(zL+zlj+ZPE+ZPEN) t1)
子式RCD却拒动。所以在潮湿场所内电子式RCD的
屯在设备外壳上产生的接触电压为： 应用更具局限性。
以=，d(ZPEN+ZpE) (2) 附带说明，行业标准《民用建筑电气设计规范》
(JGJ 16—2008)第7．7．10条第9款规定：“1)用
这时电子式RCD端子上的电源故障残压却为：
于电子信息设备、医疗电气设备的剩余电流动作保护
Uaco=如(zL，+‰)
(3)
器应采用电磁式：2)用于一般电气或家用电器网路
从式(2)及式(3)可知仉和％cD并不相等。 的剩余电流动作保护器宜采用电磁式或电子式。”这
RCD越靠近设备，‰D越小，以至小于50V。而人 一规定同样没有说明其原由和依据．令人难解。揣其
意图可能认为信息设备和医疗设备等属重要设备才值
体接触电压则仍为以=屯(ZPEN+ZPE)不变。当
得装用价格较高的电磁式RCD．而对一般电气设备则
仉>50V时发生电击事故而电子式RCD则拒动。
不值得采用。规定内全未提及两种RCD的动作与电
王厚余(中国航空工业规划设计研究院，北京市 100011)
Selection of Electronic RCDand Electromagnetic RCD
Wang Houyu(China Aeronautical Project andDesign Institute，Beijing 100011，China)
Abstract It is describedthat electronic RCD now 趋复杂和严格，现时RCD应用中存在的问题很多。
widely used in our country which act by means of the 本文只拟探讨其中的一个问题——电子式RCD和电
energy of residual voltage of power supply in the fault 磁式RCD的选用和取舍的问题。
circuit are likely to refuse operation in the event of
grounding fault，thus the reliability of which is not SO 1 电子式RCD和电磁式RCD的不同之处
good as that of electromagnetic RCD which act by means
电子式RCD和电磁式RCD的动作能源是不同
of the electric energy offault current．In order to ensure
的：前者在发生接地故障时．借RCD接线端子处电
personal safety，electronic RCD should be adopted
源电压的故障残压提供的电能来动作。残压过低时能
according to the international standards for building
electricity，or else electromagnetic RCD should be used． 量不足．它将拒动：而后者则是借通过RCD的故障
Also，it is suggested that low—vohage apparatus 电流提供的电能来动作．有危险故障电流即能动作，
manufacturing industry should expand to produce cheap 与电源电压的故障残压高低无关。电子式RCD只能
and reliable electromagnetic RCD． 在电源故障残压足够高时动作．因此电子式RCD不
Key words Electronic RCD Electromagnetic
如电磁式RCD动作可靠．
RCD Electric shockprotection Short—circuit protection
电子式RCD对制作材料和生产工艺要求较低。
Under—voltage protection‘‘Neutral conductorbroken’’
价格较便宜．在我国被广泛采用。在欧洲较多采用电
protection
磁式RCD．也有一些发达国家，如美国、日本，较多
采用电子式RCD，其中原因将在下文中分析讨论。
摘 要我国现时广泛采用的借故障回路电源残
2在TN—C—S系统内电子式RCD应用的
压的电能来动作的电子式RCD在发生接地故障时有
局限性
拒动的可能．不如借故障电流的电能动作的电磁式RCD
动作可靠。为保证人身安全应按建筑电气国际标准的 关于电子式RCD．在我国RCD产品标准《剩余
规定采用电子式RCD．否则应采用电磁式RCD。建 电流动作保护电器的一般要求》(GB／Z 6829—2008)
议低压电器制造行业扩大生产价廉可靠的电磁式RCD。 中的第8．3．3．3条有如下一段规定： “对，A。≤
关键词 电子式RCD电磁式RCD电击防护 0．03 A的剩余电流保护器．在电源电压(笔者注：应
短路防护 欠压防护 “断零”防护 是指发生接地故障时在RCD接线端子处的电源电压的
残压)降低到50V(相对地电压)时，如出现大于或
建筑电气中RCD(剩余电流动作保护器)是防人 等于额定剩余动作电流的剩余电流应能自动动作。”这
身电击的重要保护性开关电器。上世纪80年代笔者 一规定说明在发生接地故障时我国电子式RCD的故障
参加编制的《低压配电设计规范》(GB 50054—95) 残压动作最低值已低于建筑电气国际标准IEC 60364
内有一节专门规定了装用RCD的要求。当时笔者对 的规定值(单相回路中的RCD为85 V。三相回路中
RCD了解不多．建筑电气国际标准对其也乏具体规 的RCD为70％的回路电压)．提高了防电击水平。
定．无章可循．所以该节的规定现在看来十分简单和 这是我国RCD生产从业人员努力研发的可喜成果。
肤浅。由于用电技术的发展。对RCD装用的要求日 这里需要注意的是对这一产品标准的规定不能误
3
皇子式RCD和电鬣式RCD堕墨旦!兰曼皇)■■一建虢电乞。
-●_●——__———·——__●BUILDING
2口i口年第2期l ELECll"RICITY
解。不能误以为既然电子式RCD最低动作电压等于 的这一拒动问题．
这一拒动情况也不会发生在TT系统内。因TT
接触电压限值魄50V，就不会有电击危险了。因为
系统故障电流厶返回电源的通路内串有保护接地和
人体接触电压U。并不等TRCDg．I!的电源故障残压
系统接地两个大值接地电阻，％∞接近此两接地电阻
URc,D。有可能Ut超过50V而％∞低于50V，这时发
上的电压降．其值几为220V．电子式RCD不会拒动
生电击事故而电子式RCD则拒动，这可用图1来说明。
(见参考文献[11第十九章第一节)。
附带说明；我国国家标准《剩余电流动作保护
装置安装和运行》(GB 13955—2005)第5．6条第
b)款规定： “对电源电压偏差较大地区的电气设备
应优先选用动作功能与电源电压无关的剩余电流保护
装置。”这一规定没有条文说明。不明其原理。可能
= =
将地区电网的电压负偏差与低压配电回路发生接地故
图l TN—C—S系统内RCD处故障残压过低
电子式RCD可能拒动
障时RCD处的电源故障残压Unco相混淆了。这一规
Fig．1 Ifthefaultresidualvoltage intheposition ofRCDin
TN—C—S system istoo low．electronicRCDmay refuse operation 定恐欠妥当。
3在潮湿场所内电子式RCD作用的局限性
图中被RCD保护的一台TN—C—S系统供电
的电气设备发生碰外壳接地故障．设接地故障回路 在农电、施工场地、浴室、游泳池等潮湿或特别
阻抗为： 潮湿的场所内，防电击的接触电压限值研不是50 V
zs=磊+Z￡，+ZpE+ZPEN 而是25 V或12V．这时电子式RCD将不能町靠防电
击。在潮湿场所，电气设备如发生碰外壳接地故障而
则故障电流为：
带低于50V的接触电压，例如为30V，而％∞也可
ld=vo|Zs
能低至50V以下．这时十分可能发生电击事故而电
=Uo|(zL+zlj+ZPE+ZPEN) t1)
子式RCD却拒动。所以在潮湿场所内电子式RCD的
屯在设备外壳上产生的接触电压为： 应用更具局限性。
以=，d(ZPEN+ZpE) (2) 附带说明，行业标准《民用建筑电气设计规范》
(JGJ 16—2008)第7．7．10条第9款规定：“1)用
这时电子式RCD端子上的电源故障残压却为：
于电子信息设备、医疗电气设备的剩余电流动作保护
Uaco=如(zL，+‰)
(3)
器应采用电磁式：2)用于一般电气或家用电器网路
从式(2)及式(3)可知仉和％cD并不相等。 的剩余电流动作保护器宜采用电磁式或电子式。”这
RCD越靠近设备，‰D越小，以至小于50V。而人 一规定同样没有说明其原由和依据．令人难解。揣其
意图可能认为信息设备和医疗设备等属重要设备才值
体接触电压则仍为以=屯(ZPEN+ZPE)不变。当
得装用价格较高的电磁式RCD．而对一般电气设备则
仉>50V时发生电击事故而电子式RCD则拒动。
不值得采用。规定内全未提及两种RCD的动作与电
AIGC内容描述：
在《建筑电气》2010年第2期的文章中，详细探讨了电子式剩余电流动作断路器（Electronic Residual Current Device, eRCD）与传统电磁式剩余电流保护器（Electromagnetic RCD, mRCD）之间的选型原则和应用差异。文章首先介绍了两种类型的RCD的基本工作原理：电子式RCD利用半导体检测技术实时监测电路中的剩余电流，而电磁式RCD则是通过检测零序电流的变化来实现保护。
接着，从技术性能、灵敏度、响应时间、适应负载类型、抗干扰能力以及成本等方面对比分析了两者的特点。电子式RCD具有较高的灵敏度和快速动作特性，特别适用于对短路故障反应要求严格或存在较高人身安全风险的场合；而电磁式RCD则因其结构简单、成本较低，在一些对精确度要求不高且环境条件复杂的应用场景中有优势。
针对建筑电气领域的具体需求，文章强调了在住宅、公共设施及工业生产等不同场所，根据用电设备的性质、电网状况、安全性要求以及法规标准，合理选择适合的RCD类型及其额定值，以确保电气系统的有效防护和人身安全。因此，该篇文章为读者提供了一种实用性的指导方针，帮助电气设计人员和技术人员更好地理解和运用这两种RCD产品。
