零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计
剩余电流的概念
剩余电流的概念一、剩余电流的基本概念剩余电流是指电气系统中，当电源侧的三相电流通过零序电流互感器时，其不对称的三相电流和中性线电流矢量和为零，但因设备故障、线路绝缘损坏等原因，导致接地故障电流流过中性线，此时电气系统中的剩余电流不等于零，这种现象被称为电气火灾故障的引发因素。
因此，研究和控制剩余电流是电气防火研究的重要组成部分，是电气安全领域的一个重要研究课题。
二、剩余电流的产生原因剩余电流的产生主要源于以下原因：1.设备故障：电气设备内部的绝缘材料老化、破损或设备制造上的缺陷，可能导致设备故障，从而产生剩余电流。
2.线路绝缘损坏：由于电线电缆长期运行，受到环境因素、机械应力和电老化等影响，其绝缘层可能会逐渐发生老化破损，导致线路的绝缘性能下降，产生剩余电流。
3.外部环境因素：例如大气湿度、温度、化学物质、昆虫侵入等环境因素也可能对电气设备的绝缘性能产生负面影响，导致剩余电流的产生。
4.人为错误：在安装、维护或操作电气设备时，由于人为错误可能导致线路接错、设备安装不当等问题，从而产生剩余电流。
三、剩余电流的影响剩余电流的存在可能会引发多种问题：1.电气火灾：由于剩余电流的存在，电气系统可能发生电弧放电、电火花等现象，这些现象都可能导致电气火灾。
2.设备损坏：持续的剩余电流可能会导致设备内部发热，加速设备的老化甚至损坏。
3.系统性能下降：由于剩余电流的存在，系统中可能会产生额外的能耗和电压降，从而影响系统的性能。
4.人身安全威胁：如果设备外壳带电，或者有人接触到破损的电气设备，可能会发生电击事故，威胁人身安全。
四、剩余电流的测量方法测量剩余电流的方法有多种，常用的有钳形电流表测量法和万用表测量法：1.钳形电流表测量法：钳形电流表是一种可以在不切断电路的情况下测量电路电流的仪表。
在测量剩余电流时，将钳形电流表夹在需测量的零线或相线上即可。
如果测量结果不为零，则说明存在剩余电流。
2.万用表测量法：万用表是一种常用的电子检测工具，可以用来测量电压、电流和电阻等参数。
剩余电流动作保护装置的作用及工作原理
剩余电流动作保护装置的作⽤及⼯作原理剩余电流动作保护装置的结构原理如图1所⽰。
其结构⼀般包括W--检测元件（剩余电流互感器）、A--判别元件（剩余电流脱机器）、B--执⾏元件（机械开关电器或报警装置）、T--试验装置和E--电⼦信号放⼤器（电⼦式）等部分。
检测元件⽤来检测线路中的剩余电流，判别元件把检测剩余电流与预定值相⽐较，当剩余电流达到或超过预定值时，发出⼀个脱扣信号，使执⾏元件断开电路或驱动报警信号。
1、剩余电流保护装置的⼯作原理在正常情况下，电路中没有发⽣⼈⾝电击、设备漏电或接地故障时，剩余电流保护装置通过电流互感器⼀次侧电路的电流⽮量和等于零，即IL1+IL2+IL3+IN=0则电流IL1、IL2、IL3和IN在电流互感器中产⽣磁通的⽮量和等于零，即ΦL1+ΦL2+ΦL3+ΦN=0这样在电流互感器的⼆次线圈中没有感应电压输出，因此剩余电流保护装置保持正常供电。
当电路中发⽣⼈⾝电击、设备漏电、故障接地时，通过设备接地电阻RA有⼀个接地电流IN流过，则通过互感器电流的⽮量和不等于零，为IL1+IL2+IL3+IN≠0剩余电流互感器中产⽣磁通⽮量和也不等于零，即ΦL1+ΦL2+ΦL3+ΦN≠0互感器⼆次回路中有⼀个感应电压输出，此电压直接或通过电⼦信号放⼤器施加在脱扣线圈上，产⽣⼀个⼯作电流。
⼆次回路的感应电压输出随着故障电流的增⼤⽽增⼤，当接地故障电流达到额定值时，脱扣线圈中的电流⾜以推动脱扣机构动作，使主开关断开电路，或使报警装置发出报警信号。
剩余电流互感器⼆次回路输出信号⽐较⼩，⼀般⼩于1mVA。
要直接推动剩余电流脱扣器动作，脱扣器需要很⾼的动作灵敏度，要求其动作功耗在mVA级，这种剩余电流脱扣器⼀般采⽤释放式的电磁结构，结构复杂、⼯艺要求较⾼。
互感器⼆次回路的输出信号，也可以通过⼀个电⼦放⼤器后，施加到脱扣器上，这种情况下对脱扣器的灵敏度要求较低，可以采⽤拍合式的电磁铁或螺管电磁铁，结构简单、⼯艺要求较低。
AKH-0.66L剩余电流互感器
供应LJ-φ75、φ110型系列零序（剩余）电流互感器(图)LJ-φ75、φ110型（LX-φ75、φ110型）系列零序（剩余）电流互感器为电缆式干式绝缘户内型产品，适用于小接地电流系统中与DL-11/0.2型继电器配合，作零序（剩余）电流的监测及接地保护用。
LXK型系列剩余（零序）电流互感器为电缆式树脂浇注绝缘户内型产品，适用于小接地电流系统中与DD-11/60型或DD-1/60型继电器配合，作剩余（零序）电流的监测及接地保护用。
本型剩余（零序）电流互感器为开合式电缆穿心结构，采用树脂浇注绝缘，铁芯与二次线圈均分为上下两部分，浇注成型后用螺杆紧固连接成一体，安装使用时开合极为方便。
LXK-φ80型穿孔尺寸φ80 LXK-φ100型穿孔尺寸φ100 LXK-φ120型穿孔尺寸φ120 LXK-φ140型穿孔尺寸φ140 LXK-φ150型穿孔尺寸φ150 LXK-φ160型穿孔尺寸φ160 L XK-φ180型穿孔尺寸φ180详细信息1.1.3 在TN-C-S系统中的接线要求TN-C-S系统由TN-C系统改造而来。
只有将TN-C系统改造为TN-C-S系统、TN-S系统或局部TT系统。
才允许安装剩余电流保护装置。
TN-C-S系统接线必须满足上述1.1.1、1.1.2中对N线和PE线的要求。
在TN-C-S系统中，剩余电流保护装置只允许使用在N线与PE线分开部分。
通过剩余电流保护装置的N线，不得作为PE线，不得重复接地。
剩余电流保护装置负荷侧的N线，只能作为中性线，不得与其他回路共用。
TN-C系统的配电线路因运行需要，在N线必须有重复接地时，不应将剩余电流保护装置作为线路电源端保护。
1.2 根据电气设备的供电确定接线方式单相220 V电源供电的电气设备，接线时应有一根相线和一根N线穿过二极二线式剩余电流保护装置。
三相三线式380 V电源供电的电气设备，接线时应有三根相线穿过三极三线式剩余电流保护装置。
零序电流保护与剩余电流保护的异同
零序电流保护与剩余电流保护的异同2006-12-30 来源：中国自动化网浏览：184防止人身间接触电以及配电线路各种原遭损坏，引起火灾等事故，保证设备和线路热稳定性，我国现行电气设计、施工等有关规范都提出了低压配电线路中需设置接故障保护。
国家标准GB50054－95《低压配电设计规范》第4.4.10条明确指出了采用接故障保护两种方法，零序电流保护与剩余电流保护（亦称漏电电流保护）。
这两种电流保护基本工作原理相同，但使用范围、安装等要求却有所不同）。
零序电流保护具体应用可三相线路上各装一个电流互感器（C.T），或让三相导线一起穿过一零序C.T，也可中性线N上安装一个零序C.T，利用这些C.T 来检测三相电流矢量和，即零序电流Io，IA+IB＋IC=IO，当线路上所接三相负荷完全平衡时（无接故障，且不考虑线路、电器设备泄漏电流），IO=0；当线路上所接三相负荷不平衡，则IO=IN，此时零序电流为不平衡电流IN；当某一相发生接故障时，必然产生一个单相接故障电流Id，此时检测到零序电流IO=IN+Id，是三相不平衡电流与单相接电流矢量和。
剩余电流保护具体做法是被测三相导线路上与中性N上各装一个C.T，或让三相导线与N线一起穿过一个零序C.T，到三相导线与中性线N电流矢量和IA ＋IB＋IC＋IN，当设有发生单相接故障时，三相负荷平衡与否，则此矢量和为零（严格讲为线路与设备正常泄漏电流）；当发生某一相接故障时，故障电流中会保护线PE及与相关连金属构件，即IA＋IB＋IC＋IN≠0，此时数值为接故障电流Id加正常泄漏电流。
从以上分析可看出，零序电流保护和剩余电流保护两者基本原理都是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点复电流代数和等于零，即ΣI=0，都用零序C.T作为取样元件。
线路与电器设备正常情况下，各相电流矢量和等于零（对零序电流保护假定不考虑不平衡电流），，零序C.T二次侧绕组无信号输出（零序电流保护时躲过不平衡电流），执行元件不动作。
剩余电流监测器(RCM)设计实践
剩余电流监测器（RCM）设计实践作者：王娜来源：《电子技术与软件工程》2017年第20期摘要剩余电流的监测器（resiaualcur-rent monitor，简称RCM）是一种监测电气装置对地绝缘水平和防电弧性接地故障火灾的监测仪器。
它由非传统低功率电流互感器、测量仪表、继电器、电子线路和声光信号器基本元件组成。
RCM主要用于工矿企业、医院、学校等高层的建筑物。
笔者根据现有国内外RCM产品知识以及有关国际电工标准，参与设计了一种性能可靠的、价廉的RCM。
【关键词】RCM 电流互感器数字电压表 I-V变换单元1 RCM结构RCM主要由I-V变换单元、三位半数字电流表和声光报警单元和稳压电源组成。
如图1所示。
2 I-V变换单元原理及特性I-V变换单元由非传统低功率电流互感器和线性半波整流电路组成。
2.1 低功率电流互感器低功率电流互感器是一个无源设备，基本结构是有一个环形铁心的互感器和一个高稳定性转换电路构成。
由于成品价格较高不适用于批量产品生产选用，本次设计采用了自制。
2.1.1 零序电流互感器原理及性能零序电流互感器TA由玻英合金制成。
用0.2-0.3mm厚，宽12mm玻英合合金带材卷绕成内径60mm圆环铁芯。
经表面绝缘处理后，用高强度漆包线QZ0.18绕制二次绕组。
磁导率在μ值为60000时，绕线匝数在400-450匝。
二次绕组表面用高强度聚酯绝缘带包扎4层。
装入磁屏蔽合内，并引出绕组引线。
磁屏蔽合上下二部分之间进行绝缘处理。
一次绕组三根相线一根中性线经绝缘处理后通过磁环中心。
一次绕组通电后，若负载线路上没有触/漏电电流存在，一次导线电流的矢量合为零，铁芯中的磁通则互相抵消，次、互感器的二次绕组中的感应电动势E2也为零。
当被保护的负载线路上发生触/漏电或触电事故时，一次导线电流的矢量就不为零，它们在铁芯中产生的磁通也就不为零，因此，互感器二次线圈中便产生感应电动势E2。
触/漏电或触电电流越大，二次感应电动势E2也越大。
剩余电流动作保护装置详解
“30mA·s”的安全性是什么？
通过大量的动物试验和研究表明，引起心室颤动 不 仅与通过人体的电流（I）有关，而且与电流 在人体中持续的时间（t）有关，即由通过人体的 安全电量Q=I×t来确定，一般为50mA· s。就是说当 电流不大于50mA，电流持续时间在ls以内时，一 般不会发生心室颤动。 但是，如果按照50mA· s控制，当通电时间很短而通 人电流较大时（例如500mA×0.1s），仍然会有引 发心室颤动的危险。虽然低于50mA· s不会发生触电 致死的后果，但也会导致触电者失去知觉或发生 二次伤害事故。
2、电磁式剩余电流动作保护装置的 工作原理
如图所示，电磁式剩 余电流动作保护装置 的检测元件是零序电 流互感器，中间环节 是由电磁铁（放大 器）、衔铁、弹簧 （比较器）、脱扣机 构组成；执行机构是 断路器，SB是试验按 钮。
（1）正常工作时：
各相电流的相量和等于零，零序电流互感 器的环形铁芯所感应磁通的相量和也为零， 零序电流互感器的二次绕组中没有感应电 压输出，极化电磁铁T线圈没有电流流过， T的吸力克服弹簧反作用力，使衔铁X保持 在闭合位置，脱扣机构TK不动作，漏电保 护断路器QF不动作，保持电路正常供电。
（1）电磁式剩余电流动作保护装置的工作 特点： 零序电流互感器的二次回路输出电压不经 任何放大，直接激励剩余电流脱扣器，其 动作功能与线路电压无关，因此不会因线 路电压降低而影响动作可靠性。
（2）电子式剩余电流动作保护装置的工作 特点： 零序电流互感器的二次回路和脱扣器之间 接入一个电子放大线路，互感器二次回路 的输出电压经过电子线路放大后再激励剩 余电流脱扣器，其动作功能与线路电压有 关。
（二）工作原理
1．电子式剩余电流动作保护装置的工作原 理 4-22所示，为电子式剩余电流动作保护装 置原理图。 在零序电流互感器的二次回路和脱扣器之 间接入一个电子放大线路E。
剩余电流(漏电)动作保护装置用零序电流互感器的质量控制
剩余电流（漏电）动作保护装置用零序电流互感器的质量控制杭州之江开关厂 连理枝无论是电磁式或电子式漏电保护装置，零序电流互感器（以下简称ZCT ）作为漏电检测元件，是一个十分重要的机构。
因此，在对它进行质量控制时，首先必须搞清楚其结构、特性和它的各种参数及参数之间的关系。
1、ZCT 的结构见图 1。
ZCT 由铁心、一次（原边）线圈、二次（副边）线圈等构成。
铁心由高导磁率的0.1mm 厚的铁镍软磁合金（又称坡莫合金）带卷绕而成，铁心卷绕前应对合金带去毛、清洗、卷绕过程中对其表面涂以氧化镁（片间绝缘）。
成型点焊后，在温度105℃~115℃的氢气保护或真空电炉内进行去应力的热处理。
漏电保护装置安装时，保护器的保护线路接一次线圈，一次线圈可以是线路直接穿过（每相一匝），也可以是每相数匝；二次线圈可用较细的线，绕数匝，二次线圈接至漏电脱扣器或是电子放大线路。
2、漏电保护装置的工作原理在正常情况，即图1中的对地泄漏电流∆i （此泄漏电流可能是导线绝缘损坏形成的，也可能是人体触电，经大地至电源中性点接地极返回电网）。
此时I I L N +=0 （I L 为相线电流，I N 为中性线电流）或 I I I A B C ++=0I I I I A B C N +++=0 当发生漏电，有一∆i ，流进大地，则上面各式的右端不等于零。
I I i L N +=∆1 或 I I I i A B C ++=∆1I I I I i A B C N +++=∆1 ZCT 的副边（二次）线圈便有感应电流，此电流流过漏电脱扣器（继电器的去磁线圈，使它的衔铁释放促动开关或断路器跳闸；或是经电子放大线路放大，输至中间继电器或断路器的分励脱扣器而使开关或断路器跳闸。
3、ZCT 的矢量图及各种参数的关系。
图2中：N 1──ZCT 的一次（原边）线圈匝数； N 2──ZCT 的二次（副边）线圈的匝数；I 1──ZCT 的一次线圈电流（实际是泄漏电流）； I 2──ZCT的二次线圈电流（感应电流）；I 0──ZCT铁心的励磁电流；E 2──ZCT 的二次线圈的感应电流；θ──E 2与I 2的相位角。
零序电流互感器在漏电断路器中所起的作用
零序电流互感器在漏电断路器中所起的作用一、什么是零序电流互感器零序电流互感器是一种用于测量电网中零序电流的传感器。
它可以将电网中的零序电流转化为与之成正比的二次电流信号，从而实现对零序电流的测量与监测。
零序电流通常是指三相电系统中三相电流的不平衡导致的额外电流成分，也称为不平衡电流。
零序电流互感器可用于漏电断路器、继电保护装置等设备中。
二、漏电断路器的作用漏电断路器是一种用于检测和保护电路免受漏电、电流过载和短路等故障的装置。
其主要作用是在检测到漏电或其他故障时，迅速中断电路，以防止电流过大引发火灾等危险。
漏电断路器通常由漏电保护装置和短路保护装置组成，其中漏电保护装置可以通过检测电路中的漏电流来实现漏电保护。
三、零序电流互感器在漏电断路器中的作用零序电流互感器在漏电断路器中起着重要的作用。
它可以实时地检测电路中的零序电流，并将其转化为可供漏电保护装置使用的信号。
具体而言，零序电流互感器通过将电网中的零序电流感应到其二次线圈中，产生与零序电流成正比的二次电流信号。
这个二次电流信号通过互感器的外部接口被输入到漏电保护装置中，用于检测电路的漏电情况。
漏电保护装置在接收到来自零序电流互感器的二次电流信号后，会进行比对和分析。
一旦检测到电路中存在漏电流，漏电保护装置将迅速中断电路，以保护人身安全和电器设备。
四、零序电流互感器的工作原理零序电流互感器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
通过在电网中的三相导线之间布置互感线圈，当电网中存在零序电流时，这些互感线圈就能感应到零序电流的存在。
互感线圈中的一次侧和二次侧通过铁心进行磁耦合，当一次侧感应到零序电流时，会在二次侧产生与之成正比的二次电流。
五、零序电流互感器的特点和优势1.高精度：零序电流互感器能够对电网中的微弱零序电流进行精确测量，能够准确地检测到电路中的漏电流。
2.安全可靠：零序电流互感器能够迅速感应到电网中的零序电流，使漏电保护装置能够及时切断电路，防止漏电导致的安全事故。
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零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计
一、引言
在电力系统中，电流互感器是一种非常重要的设备，用于测量电流的大小和方向，保护电力系统的安全和稳定运行。
而零序电流互感器和剩余电流互感器作为电流互感器的两种特殊类型，其设计和运用也呈现出不同的特点。
本文将就零序电流互感器和剩余电流互感器的异同及设计进行深入探讨。
二、零序电流互感器的特点及设计
1. 零序电流互感器的作用
零序电流互感器是一种用于测量系统中零序电流的互感器，其主要作用是检测系统中的接地故障、漏电和电流不平衡等问题，确保系统的安全运行。
2. 零序电流互感器的设计原理
零序电流互感器的设计原理主要是通过差动电流变比和相位角差来实现零序电流的测量。
其设计需要考虑电流变比、绝缘强度、频率响应
等因素，以保证测量的准确性和稳定性。
3. 零序电流互感器的特点
零序电流互感器具有灵敏度高、响应快、频率范围广等特点，适用于各种类型的电力系统，并且能够准确测量系统中的零序电流。
三、剩余电流互感器的特点及设计
1. 剩余电流互感器的作用
剩余电流互感器是一种用于测量系统中剩余电流的互感器，其主要作用是检测系统中的接地故障，保护系统的安全运行。
2. 剩余电流互感器的设计原理
剩余电流互感器的设计原理主要是通过测量系统中的零序电流，从而实现对剩余电流的测量。
其设计需要考虑电流变比、绝缘强度、频率响应等因素，以保证测量的准确性和稳定性。
3. 剩余电流互感器的特点
剩余电流互感器具有灵敏度高、抗干扰能力强、安全可靠等特点，适用于各种类型的电力系统，并且能够准确测量系统中的剩余电流。
四、零序电流互感器和剩余电流互感器的异同
1. 设计原理
零序电流互感器和剩余电流互感器在设计原理上具有相似之处，都是
通过测量电流变比和相位角差来实现电流的测量，但在应用场景和要
求上存在一些差异。
2. 作用
零序电流互感器主要用于测量系统中的零序电流，以检测系统中的接
地故障和漏电等问题；而剩余电流互感器则主要用于测量系统中的剩
余电流，以检测接地故障和保护系统的安全运行。
3. 特点
零序电流互感器和剩余电流互感器在灵敏度、抗干扰能力和安全可靠
性上存在一些差异，分别适用于不同类型的电力系统，并且在测量精
度和稳定性上也会有所不同。
五、个人观点与总结
在电力系统中，零序电流互感器和剩余电流互感器作为重要的测量设备，对于系统的安全运行起着至关重要的作用。
其设计原理和作用虽
有相似之处，但在实际应用中，需要根据系统的具体特点和要求来进
行选择和设计，以确保测量的准确性和稳定性。
在未来的发展中，随
着电力系统的不断发展和升级，对于零序电流互感器和剩余电流互感
器的需求也将不断增加，因而其设计和技术也将不断得到优化和改进。
通过本文的探讨，相信读者对于零序电流互感器和剩余电流互感器的
设计和应用有了更加深入的了解，有助于在实际工程中做出更加合理
和科学的选择。
希望本文能够为相关领域的研究和实践提供一定的参
考价值。
六、零序电流互感器和剩余电流互感器的市场应用
随着电力系统的不断发展和电气设备的智能化改造，零序电流互感器
和剩余电流互感器在市场上的应用也越来越广泛。
它们在配电系统、
发电设备、电动机保护和继电保护等方面都发挥着重要的作用。
零序
电流互感器主要用于检测系统中的接地故障、漏电和电流不平衡等问题，保障系统的安全运行。
而剩余电流互感器则主要用于检测系统中
的接地故障，保护系统的安全运行。
在配电系统中，零序电流互感器和剩余电流互感器常常被用于配电保
护装置中，可以在故障发生时及时切断电源，保障设备和人员的安全。
在发电设备方面，它们也被广泛应用于对发电机的保护和控制，检测
电流的大小和方向，防止因故障引起的设备漏电和安全事故。
电动机
保护系统中也需要使用零序电流互感器和剩余电流互感器来测量电流，并通过保护装置实现对电动机的保护和控制。
随着电力系统的智能化和信息化发展，零序电流互感器和剩余电流互
感器也逐渐与数字化保护装置相结合，实现远程监控和智能分析。
通
过网络和云评台，实时监测和分析系统中的电流数据，及时发现潜在
的故障隐患，并实现远程控制和指挥，提高系统的安全性和可靠性。
七、零序电流互感器和剩余电流互感器的发展趋势
随着电力系统的不断发展和智能化改造，零序电流互感器和剩余电流
互感器的发展也呈现出一些新的趋势。
随着电力系统的升级，对于零
序电流互感器和剩余电流互感器的测量精度和稳定性要求也越来越高。
未来的发展趋势将主要集中在提高测量精度、扩大测量范围和增强抗
干扰能力等方面，以适应复杂多变的电力系统环境。
随着数字化技术的发展，零序电流互感器和剩余电流互感器也逐渐向
数字化转型，实现数据的实时采集、传输和分析，提高对电流数据的
处理和应用能力。
这将为电力系统的智能化提供更多的技术支持，为
系统的安全运行和故障处理提供更多的便利。
随着新能源的不断发展和普及，对于零序电流互感器和剩余电流互感
器的需求也将不断增加。
它们将被应用于电力系统中更多的新能源设备，如风力发电、光伏发电等，保障这些设备和系统的安全运行。
八、结语
零序电流互感器和剩余电流互感器作为电力系统中的重要测量设备，
在保障系统安全运行方面发挥着至关重要的作用。
它们的设计和应用虽然有一些不同，但都有着相似的原理和目的。
随着电力系统的不断发展和智能化改造，对于零序电流互感器和剩余电流互感器的需求也将不断增加，因此其设计和技术也将不断得到优化和改进，以适应新的需求和挑战。
希望本文能够为相关领域的研究和实践提供一定的参考价值，同时也希望电力领域的专家学者能够进一步深入探讨和研究，为电力系统的安全稳定运行提供更多的技术支持和保障。