配电技术：零序电流和剩余电流的工作原理及区别

配电技术：零序电流和剩余电流的工作原理及区别

零序电流保护和剩余电流保护是电力系统中两种重要的接地故障保护措施。它们通过检测电流的矢量和来判断是否存在接地故障，并采取相应的保护动作。本文将详细介绍这两种保护方式的工作原理及其区别。

零序电流保护

零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。零序电流保护是让三相线路一起穿过同一个CT（电流互感器），见图一，利用CT来检测三相电流的矢量和，即零序电流IO=IA+IB+IC。

零序电流互感器

在线路正常时，线路存在电气设备的正常泄露电流，因很微小，可忽略不计。在线路与电气设备正常的情况下，三相负荷平衡，无接地故障，不考虑正常泄露电流IX时，各相电流的矢量和IO等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。

当发生单相接地故障时，各相电流的矢量和不为零，产生单相接地故障电流ID，零序电流为三相不平衡电流与单相接地故障电流的矢量和，即IO=IN+ID。故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。

零序电流保护器在线路正常没有发生单相接地故障时，零序电流保护应躲过（大于）线路不平衡电流，电流互感器无信号电压驱动脱扣装置动作，即不切断线路。

剩余电流保护

剩余电流保护是让三相线路及中性线共同穿过一个CT，见图二，三相线路与中性线的电流矢量和为IA+IB+IC+IN。剩余电流，是指低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。

剩余电流互感器

当线路正常没有发生单相接地故障时，此电流矢量和为0（忽略正常泄露电流IX）；当发生单相接地故障时，保护线PE会流过接地故障电流ID，则电流矢量和IA+IB+IC+IN=ID+IX。

选用剩余电流保护器时，其动作电流整定值应躲开（大于）正常泄露电流IX，以避免误动作。

两种保护方式的区别

零序保护是穿过三相电线，检测出来的是三相不平衡电流，最主要的就是单相对地短路故障，其动作电流都在几个安培。

而漏电保护穿过三相及零线，所以检测出来的不经过零线回去的电流，主要就是某一根火线由于绝缘水平降低、或者有部分破坏引起的微小泄漏电流。所以漏电保护的动作电流都很小，一般就在几十-几百毫安范围。

剩余电流互感器