為了防止人身間接觸電以及配電線路由于各種原因而遭損壞，引起火災等事故，保證設備和線路的熱穩(wěn)定性，我國現(xiàn)行的電氣設計、施工等有關規(guī)范都提出了在低壓配電線路中需設置接地故障保護。在*標準GB50054－95《低壓配電設計規(guī)范》第條明確指出了采用接地故障保護的兩種方法，零序電流保護與剩余電流保護（亦稱漏電電流保護）。這兩種電流保護的基本工作原理相同，但使用范圍、安裝等要求卻有所不同）。
零序電流保護具體應用可在三相線路上各裝一個電流互感器（），或讓三相導線一起穿過一零序，也可在中性線N上安裝一個零序，利用這些來檢測三相的電流矢量和，即零序電流Io，IA+IB＋IC=IO，當線路上所接的三相負荷完全平衡時（無接地故障，且不考慮線路、電器設備的泄漏電流），IO=0；當線路上所接的三相負荷不平衡，則IO=IN，此時的零序電流為不平衡電流IN；當某一相發(fā)生接地故障時，必然產生一個單相接地故障電流Id，此時檢測到的零序電流IO=IN+Id，是三相不平衡電流與單相接地電流的矢量和。
剩余電流保護的具體做法是在被測的三相導線路上與中性N上各裝一個，或讓三相導線與N線一起穿過一個零序，得到三相導線與中性線N的電流矢量和IA＋IB＋IC＋IN，當設有發(fā)生單相接地故障時，無論三相負荷平衡與否，則此矢量和為零（嚴格講為線路與設備的正常泄漏電流）；當發(fā)生某一相接地故障時，故障電流中會通過保護線PE及與地相關連的金屬構件，即IA＋IB＋IC＋IN≠0，此時數值為接地故障電流Id加正常泄漏電流。
從以上分析可看出，零序電流保護和剩余電流保護兩者的基本原理都是基于基爾霍夫電流定律:流入電路中任一節(jié)點的復電流的代數和等于零，即ΣI=0，并且都用零序作為取樣元件。在線路與電器設備正常情況下，各相電流的矢量和等于零（對零序電流保護假定不考慮不平衡電流），因此，零序的二次側繞組無信號輸出（零序電流保護時躲過不平衡電流），執(zhí)行元件不動作。當發(fā)生接地故障是地，各相電流的矢量和不為零，故障電流的零序的環(huán)形鐵芯中產生磁通，零序的二次側感應電壓使執(zhí)行元件動作，帶動脫扣裝置，切換供電網絡，達到接地故障保護的目的。
零序電流保護一般適合使用于TN接地系統(tǒng)。因為當發(fā)生一相接地時，對TN-S系統(tǒng)Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE和接觸阻抗Zf，即Zs＝Z1+ZPE+Zf；對于TN-C系統(tǒng)，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PEN線阻抗ZPEN和接觸電阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+Zf；對于TN-C-S系統(tǒng)，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PEN線阻抗ZPEN，PE線阻抗ZPE和接觸電阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+ZPE+Zf，產生的單相接地故障電流Id＝220/ZS，明顯大于無故障時的三相不平衡電流，只要整定合適，就可檢測出發(fā)生接地故障時的零序電流，以切斷故障回路。而對IT系統(tǒng)，一般均是使用對供電可靠性要求較高、對單相接地不必要立即切斷供電回路、但需發(fā)出絕緣破壞監(jiān)察信號、以維持繼續(xù)供電一段時間的工礦企業(yè)內的不配出中性線的三相三線配電線路。（/版權所有）當單相接地時，該故障線路上流過的零序電流是全系統(tǒng)非故障系統(tǒng)電容電流之和，因而容易檢測出接地故障電流，故可用零序電流保護裝置來監(jiān)察相對地*次接地故障。TT接地系統(tǒng)常應用于工農業(yè)、民用建筑的照明、動力混合供電的三相四線配電系統(tǒng)中，常發(fā)現(xiàn)三相不平衡電流較大，當發(fā)生一相接地時，Id回路阻抗包括相線阻抗Z1，PE線阻抗ZPE，負載側接地電阻RA和電源側接地電阻RB，接觸阻抗Zf，即ZS=Z1+ZPE+RA+RB+Zf，接地故障電流Id=220/ZS，由于RA+RB＞＞Z1+ZPE+Zf，且RA+RB數值一般均較大，很明顯TT系統(tǒng)的故障環(huán)路阻抗大，產生的單接故障電流Id，遠遠小于不平衡電流，很難檢測出故障電流，故不適用于TT接地系統(tǒng)。
由剩余電流保護工作原理分析可知，它的保護動作整定電流可以從mA級到A級，有相當高的動作靈敏性，因此剩余電流保護裝置對于TN、TT、IT接地系統(tǒng)均可適用。但剩余電流保護適用于TN接地系統(tǒng)中的TN﹣S系統(tǒng)，不能用于TN﹣C接地系統(tǒng)的饋電主干線保護。因為TN﹣C接地系統(tǒng)中保護線PE和中性線N合用一根線PEN、PEN在正常工作時流過三相不平衡電流，當單相接地時產生的接地故障電流Id也從PEN線上流過，剩余電流保護裝置根本無法檢測出是不平衡電流還是接地故障電流，也就是說，已喪失單相接地故障的檢測功能。當用于分干線及末端線中時，如果是TN-C接地系統(tǒng)，則應按TN-C-S或局部TT接地處理，剩余電流保護的動作電流整定值（IΔn）一定要躲開正常漏電電流，才可避免誤動作。我們在選用時，對于IΔn數值可根據JGJ/T16-92《民用建筑電氣設計規(guī)范》第條進行選擇，以適合各種場合和使用要求。
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