一、引言:低压配电系统的接地困境与保护刚需
在低压配电系统安全运行中,接地型式的合理选择与剩余电流保护装置的适配性至关重要。据统计,我国每年因电气火灾和触电事故造成的损失数以亿计,而剩余电流动作保护器(RCD)作为防止人身触电、电气火灾及电气设备损坏的有效防护措施,其在不同接地系统中的适配问题一直是行业痛点。
根据现行国家标准《低压配电设计规范》(GB50054),低压配电系统主要分为 IT、TT、TN 三种接地形式。其中 TT 系统采用电源中性点直接接地与用电设备外露可导电部分独立接地的双接地模式,广泛应用于小型低压用户;TN 系统则通过保护线(PE)将设备外露部分与电源中性点连接,又细分为 TN-C、TN-S 和 TN-C-S 等亚型。两种系统截然不同的电流路径设计,对剩余电流保护装置提出了差异化的技术要求,传统保护装置常因无法兼顾而出现误动或拒动现象。
安科瑞 ASJ 系列剩余电流继电器的推出,为解决这一适配难题提供了专业解决方案。该系列产品凭借精准的测量技术、灵活的参数配置和针对性的安装设计,实现了对 TT/TN 系统的全面覆盖,重新定义了低压配电系统的安全防护标准。
二、TT 与 TN 系统的本质差异及保护挑战
(一)TT 系统的保护难点
TT 系统的核心特征是工作接地与保护接地相互独立。当发生单相接地故障时,故障电流需经设备接地体和电源接地体形成回路,由于回路阻抗较大,故障电流通常较小。这一特性要求保护装置具备更高的灵敏度,能检测到较小的剩余电流值。按照规范要求,三相回路中剩余电流动作值需满足 I△n≥In/1000(In 为线路最大供电电流),传统装置常因精度不足导致保护失效。
同时,TT 系统中 N 线必须穿过互感器且不得重复接地,否则会破坏电流矢量平衡,影响检测准确性。这种严格的接线要求增加了施工难度,也对保护装置的抗干扰能力提出考验。
(二)TN 系统的适配瓶颈
TN 系统的保护痛点集中在不同亚型的差异化需求上。在 TN-C 系统中,保护线与中性线(N 线)合并为 PEN 线,若 PEN 线重复接地,部分单相电流将流入重复接地点,导致互感器检测的电流矢量和不为零,造成传统保护装置误动作。而在 TN-S 系统中,N 线与 PE 线严格分离,要求保护装置能精准区分正常泄漏电流与故障电流,避免因 PE 线带电引发的误判。
特别在 TN-C-S 系统中,从 PEN 线分离为 N 线和 PE 线的分界点(F 点)前后,保护装置的接线要求截然不同:F 点前为 TN-C 部分不能采用常规 RCD,F 点后为 TN-S 部分虽可安装但需严格遵循 PE 线不穿入互感器的原则,这种复杂场景对保护装置的适应性提出了要求。
三、安科瑞 ASJ 系列的技术突破:跨系统适配的核心优势
(一)高精度测量的硬件基础
ASJ 系列剩余电流继电器
ASJ 系列数字式量度继电器采用 32 位高性能 CPU,通过实时采样三相交流电流、电压信号和真有效值计算方法,在较宽频率范围内实现了高精度测量。这种硬件架构确保了在 TT 系统小电流故障和 TN 系统复杂谐波环境下的检测准确性,从根本上解决了传统装置精度不足的问题。
产品集成多种保护功能,仅需简单选择即可实现保护的投入 / 退出、报警或跳闸控制,精度高、功耗小、动作快且无抖动的特性,满足不同接地系统对响应速度的差异化需求。
(二)灵活适配的软件配置
产品参数
针对 TT/TN 系统的不同要求,ASJ 系列通过 MODBUS-RTU 通讯协议实现了丰富的参数可调功能。用户可根据系统类型精确设置剩余电流动作值、报警及脱扣延时等关键参数,其中过频率脱扣值可在 50.01~70.00Hz 范围内调节,脱扣延时从 0~999.9s 连续可调,这种灵活性确保了装置在各种系统场景下的性能。
在 TN-S 系统应用中,装置能通过精准的矢量分析技术区分正常泄漏与故障电流;而针对 TT 系统,则可通过提高灵敏度设置捕捉微弱的故障信号,真正实现了 "一套装置,两种适配" 的技术突破。
(三)场景化的安装设计
产品尺寸
ASJ 系列采用 48 方形仪表的屏装式安装方式,通过两侧卡扣挤压固定,安装过程简单可靠。更重要的是,产品针对不同接地系统制定了明确的互感器接线规范:
在 TT 系统中,严格要求所有相线(A/B/C)及中性线(N)必须穿入互感器,接地线(PE)严禁穿入,确保电流矢量和的准确测量;对于 TN-S 系统,同样遵循 PE 线不穿入的原则,避免干扰检测精度。这种场景化的安装设计,从施工环节就保障了系统适配性。
互感器二次侧接线通过磁环连接至仪表端子并绕过磁环两圈的设计,进一步增强了信号抗干扰能力,特别适合 TN 系统中复杂的电磁环境。
四、实际应用案例:商业楼宇中的精准防护实践
实际安装案例
某商场楼层配电箱包含 4 路 40A 照明回路与 2 路 100A 空调回路,总进线电流约 200A,采用 TN-S 接地系统。该项目选用 ASJ 系列剩余电流继电器配合 L-80 互感器(100-250A 适配范围),其 Φ81 的穿孔尺寸可容纳多路线缆集中穿过,满足现场安装需求。
通过参数配置:将照明回路剩余电流动作值设置为 30mA(符合 GB13955 对终端回路的要求),空调回路设置为 100mA,同时利用 MODBUS-RTU 协议实现与楼宇管理系统的实时通讯。运行至今,装置成功避免了 3 次因线路老化导致的漏电隐患,未发生任何误动情况,充分验证了其在 TN 系统中的可靠性。
在某采用 TT 系统的乡村配电台区应用中,ASJ 系列通过精准捕捉 50mA 级的故障电流,成功预防了一起因农用电动机漏电引发的触电事故,体现了其对 TT 系统的适配能力。
五、结论:构建低压配电系统的精准防护体系
低压配电系统的接地型式适配难题,本质上是不同电流路径特性与保护需求之间的矛盾。安科瑞 ASJ 系列剩余电流保护装置通过 "硬件高精度 + 软件可配置 + 安装场景化" 的三维技术架构,成功实现了对 TT/TN 系统的全面覆盖。
该系列产品不仅满足 GB13955 等国家标准对剩余电流保护的严格要求,更通过灵活的参数设置和明确的接线规范,降低了不同接地系统的应用门槛。其 32 位 CPU 的高速处理能力、MODBUS 通讯的智能化管理以及针对不同系统的定制化设计,使其成为低压配电系统安全防护的理想选择。
在电气安全日益受到重视的今天,ASJ 系列剩余电流保护装置为解决接地型式适配难题提供了切实可行的方案,为各类建筑和工业场所的低压配电系统筑起了一道精准可靠的安全防线。