剩余電流

是指低壓配電線路中各相（含中性線）電流矢量和不為零的電流。通俗講當用電側(cè)發(fā)生了事故，電流從帶電體通過人體流到大地，使主電路進出線中的電流I相和I中的大小不相等，此時電流的瞬時矢量合成有效值稱為剩余電流。

剩余電流產(chǎn)生的原因

1、建筑物內(nèi)的導線使用年久失修，其絕緣層老化破損。
2、建筑物內(nèi)導線安裝施工不規(guī)范，如導線不穿阻燃管，直接埋于墻內(nèi)或置于桁架上。
3、導線施工質(zhì)量粗糙，偷工減料，使用鋼管穿線時鋼管內(nèi)壁刮傷導線絕緣層。
4、娛樂場所等公共活動場所在進行二次裝修時，亂敷電線，致使各種施工遺留缺隱貼近易燃物；
5、電氣設計不當，包括使用者隨意增加負荷，造成導線過負荷而發(fā)熱，導線絕緣層老化失效。
6、用戶內(nèi)部私拉亂扯線路，架設極不規(guī)范。
7、線路受自然條件影響，如導線碰樹，大風吹斷導線，空氣潮濕導致導線絕緣水平下降等。
8、各種人為的破壞造成斷線等。
9、接地故障引起電氣火災

導線單相接地故障的現(xiàn)象一部分是顯露的，如單相斷線、導線搭接接地體。而其中大部分故障現(xiàn)象是隱蔽的，這是因為導線的絕緣層的絕緣電阻不合格，由于絕緣電阻過大產(chǎn)生泄漏電流。在泄漏電流集中流入大地點（接地體）便會發(fā)生高熱，一旦在流入大地點有易燃物，經(jīng)高溫作用便會產(chǎn)生燃燒。導線的泄漏電流一般為mA級，線路的過電流保護（過負荷保護和短路保護）無法動作發(fā)揮保護作用。

例如線路因過載使絕緣溫度超過允許工作溫度，絕緣老化加速，使絕緣水平降至規(guī)定值以下，如果沒有外因觸發(fā)，短路一般不會發(fā)生。如果有外因觸發(fā)，例如雷電引起的瞬態(tài)過電壓，鄰近大功率設備的操作過電壓以及變電所高電壓側(cè)接地故障引起的暫態(tài)過電壓等，則在此大幅值過電壓沖擊下，老化的絕緣將被擊穿而燃弧短路。過電壓轉(zhuǎn)眼消失，工頻短路電弧卻能長時間延續(xù)，這是因為電弧的高阻抗限制了短路電流，使斷路器不能或不及時動作。這類過電壓多出現(xiàn)在帶電導體與地之間，所以這種短路也多為接地故障。

短路的形成一般有兩種，一是由導體間直接接觸，短路點往往被熔焊的金屬短路，另一種則是上述以電弧為通路的電弧性短路。前者短路電流以若干kA計，金屬線芯產(chǎn)生高溫以至熾熱，絕緣被劇烈氧化而自燃，起火危險甚大，但大短路電流能使斷路瞬時動作切斷電源，火災往往得以避免。后者因短路電弧長時間延續(xù)，而電弧局部溫度可高達3000°～4000℃，容易烤燃附近可燃物質(zhì)起火，由于接地故障引起的短路電流較小，不足以使斷路器動作跳閘切斷電源，所以電弧性短路引起火災危險遠大于金屬性短路。

電氣短路以接地故障居多，電弧性接地引起火災危險性大。不論是TN系統(tǒng)還是TT系統(tǒng)，接地故障電路的阻抗都大于帶電導體短路電路的阻抗。在接地故障電路全為金屬導體的TN-C-S系統(tǒng)，其導電性能不良失去接地并不影響設備的使用，故不易發(fā)現(xiàn)。但一旦發(fā)生接地故障，連接點的阻抗將限制短路電流，而導致電弧性短路的發(fā)生。連接點和故障點產(chǎn)生電弧和電火花所引起火災，而斷路器卻不能動作跳閘切斷故障。至于TT系統(tǒng)，其接地故障電路內(nèi)串聯(lián)有系統(tǒng)接地和設備外殼的保護接地兩個接地電阻，電路本身的阻抗就很大，更易發(fā)生電弧性短路。由此可見，接地故障的電路阻抗大，使它易以電弧短路的形式出現(xiàn)，這也是接地故障容易導致電氣火災的一個重要原因。

剩余電流的危害

剩余電流的大小意味著漏電的嚴重程度，線路中有電流經(jīng)過時，線路會發(fā)熱，當線路中剩余電流過大時，線路的溫度會不斷地升高，甚至是燒毀線路，引起電氣火災事故，嚴重威脅著生命及財產(chǎn)。

剩余電流檢測原理

剩余電流式電氣火災監(jiān)控探測器利用電流互感器檢測電流的原理來檢測剩余電流的大小，以防止電氣火災的發(fā)生。
檢測原理如圖1 所示，圖中IA、IB 、IC為相電流，IN為中性線電流，Id為相線在a點的對地剩余電流，S 為任一封閉面。根據(jù)基爾霍夫定律，流入任一封閉面S的電流有效值相量之和等于零，則有IA+IB +IC -IN-Id =0整理得IA+IB +IC -IN=Id 。在正常情況下，三相電流的矢量和與N 線中流過的電流大小相等，方向相反，相互抵消。如果線路絕緣劣化或其它原因?qū)е翧 相線在a點產(chǎn)生對地電流，則在圖中的S 處電流互感器的線圈中將感應出與剩余電流Id大小成正比的電流，其數(shù)值大小反映了配電線路及電氣設備中電流的泄露情況。

剩余電流的保護原理

三相四線導線一起穿過一零序電流互感器CT，也可在中性線N上安裝一個零序電流互感器CT，利用這些CT來檢測三相的電流矢量和，即剩余電流，如圖1所示，根據(jù)電路原理可知，當電路中沒有發(fā)生設備漏電或接地故障且三相負荷平衡時，一次側(cè)中瞬時電流的矢量和為零，即Ia+Ib+Ic+IN=0，在電流互感器中產(chǎn)生磁通的矢量和等于零，此時，二次線圈中感應電流IL=0。當被保護的電路出現(xiàn)絕緣故障時，負載側(cè)有對地泄載電流，零序電流互感器的矢量和不為零，即 Ia+Ib+Ic+IN≠0，在電流互感器中產(chǎn)生磁通的矢量和也不等于零，此時，零序電流互感器二次繞組中便產(chǎn)生感應電流，即剩余電流IL≠0。

漏電斷路器主要由零序電流互感器CT，漏電檢測電路，脫扣器組成。被保護電路有漏電或人體觸電時，只要漏電或觸電電流達到漏電動作電流值，零序電流互感器的二次繞組就輸出一個信號，經(jīng)過集成電路放大器放大后送給CUP，CPU輸出驅(qū)動信號使漏電脫扣器動作驅(qū)動斷路器脫扣，從而切斷電源起到漏電和觸電保護作用。

防止電流引起電氣火災的一般措施

1、認真檢查線路的安裝是否符合電氣裝置規(guī)程的要求。例如線間距離、前后支持物的距離、受損絕緣的檢修等，都應符合裝置的要求。
2、定期測量檢查線路的絕緣。如果測得的線路導線間和導線對地絕緣電阻小于規(guī)定值，必須將絕緣損壞處加以處理，破損嚴重的導線必須更換。
3、正確選擇與導線截面匹配的熔斷器。嚴禁用其他金屬導線代替熔體。
4、線路和電氣設備都應在允許的負荷條件下運行，防止因長期過負荷引起絕緣損壞而發(fā)生漏電或短路。
5、經(jīng)常監(jiān)視線路的運行情況，如發(fā)現(xiàn)嚴重過負荷時應及時處理。
6、導線間連接時，必須執(zhí)行有關規(guī)程的規(guī)定。
7、導線與各種電氣設備的連接，特別是鋁導線與電氣設備的連接，應按有關規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。
8、對運行中的線路和設備定期進行巡視檢查，如發(fā)現(xiàn)接頭發(fā)熱或松動時應及時處理。