接地故障保护（G 或 ANSI 50N-TD/51N）
简介
接地故障保护可防止相线至接地线故障，它比仅根据相电流进行保护更加灵敏。它通常用于 TN-S 系统，但也可用于其他接地系统。
接地故障保护基于各相线和中性线电流的总和或外部互感器、外部中性点电流变压器 (ENCT)、电源接地回路 (SGR) 电流互感器通过 MDGF 模块发出的信号。
 警告 |
|---|
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设备损坏风险
利用 IEC 标准的 MicroLogic X 控制单元，在将电源接地回路
(SGR) 与 MDGF 模块一起使用时：
未按说明操作可能导致人身伤亡或设备损坏等严重后果。
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可用性
下列设备提供接地故障保护功能：
-
IEC 标准的 MicroLogic 6.0 X 控制单元
-
UL 标准的 MicroLogic 6.0 X 控制单元
-
3 极断路器和 4 极断路器
可使用下列外部互感器：
-
外部中性线电流互感器 (ENCT)：测量中性线上的电流。有关 ENCT 安装的信息，请参阅 Schneider Electric 网站上的说明书：NHA14388。
-
电源接地回路保护：包括接地故障保护和变压器中性点至接地的接头附近安装的 SGR 互感器。
接地故障保护通过流经断路器内部电流互感器的电流供电，不需要附加外部供电。
工作原理
接地故障电流根据断路器配置进行计算或测量，如下表所示。
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断路器配置 |
Ig 接地故障电流 |
|---|---|
|
3P |
Ig = I1 + I2 + I3 |
|
4P |
Ig = I1 + I2 + I3 + IN |
|
3P + ENCT |
Ig = I1 + I2 + I3 + IN (ENCT) |
|
3P 或 4P + SGR |
Ig = ISGR |
 |
接地故障保护阈值 Ig 设定接地故障电流水平，在该电流水平上，当达到接地故障保护时间延迟 tg 时，断路器将脱扣。 时间延迟 tg 设定时间长度，在此期间，断路器承载接地故障保护阈值 Ig 范围之内的接地故障电流。 可以将时间延迟 tg 调整至：
|
接地故障保护基于各相和中性线的实际 RMS 电流，最多 15 次谐波。
为了在间歇性电气故障时脱扣，控制单元累积接地故障脱扣范围内的间歇性电流（持续时间较短，不足以触发脱扣）。此类累积可导致比设定值更短的脱扣时间。
设置保护
可以启用或禁用接地故障保护。
接地故障保护设置为：
-
Ig 模式：启用 (ON) 或禁用 (OFF) 接地故障保护
-
Ig：接地故障保护阈值
-
tg：接地故障保护时间延迟
-
I²t (tg)：接地故障保护曲线（I²t ON 或 I²t OFF）
设置方法如下：
-
在 MicroLogic X 显示屏的中
-
使用 EcoStruxure Power Commission 软件（受密码保护）
-
使用 EcoStruxure Power Device 应用（受密码保护）
-
利用通讯网络通过发送设置命令（受密码保护）。
保护设置
Ig 设置（MicroLogic 6.0 X IEC 标准）
|
设置 |
单位 |
范围 |
步骤 |
出厂设置 |
精度 |
|---|---|---|---|---|---|
|
Ig 模式 |
– |
ON/OFF |
– |
ON |
– |
|
Ig(1) |
A |
0.2-1 x In |
10 A |
0.2 x In |
+/– 10% |
|
(1) 对于 In ≤ 400 A 的情况，Ig 设置范围为 0.3-1 x In（出厂设置：0.3 x In） |
|||||
Ig 设置（MicroLogic 6.0 X UL 标准）
|
设置 |
单位 |
范围 |
步骤 |
出厂设置 |
精度 |
|---|---|---|---|---|---|
|
Ig 模式 |
– |
ON （始终启用） |
– |
ON |
– |
|
Ig (In ≤ 400 A) |
A |
0.3-1 x In |
0.1 x In |
0.3 x In |
+/– 10% |
|
Ig (400 A < In ≤1200 A) |
A |
0.2-1 x In |
0.1 x In |
0.2 x In |
+/– 10% |
|
Ig (In > 1200 A) |
A |
500–1200 A |
– |
500 A |
+/– 10% |
tg（MicroLogic 6.0 X IEC 和 UL 标准）
|
设置 |
单位 |
设定值 |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
|
tg (I²t OFF) |
秒 |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
|
tg (I²t ON) |
秒 |
– |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
|
不脱扣时间 |
秒 |
> 0.02 |
> 0.08 |
> 0.14 |
> 0.23 |
> 0.36 |
|
最长分断时间 |
秒 |
< 0.08 |
< 0.14 |
< 0.20 |
< 0.32 |
< 0.50 |
I²t OFF 状态下，缺省的 tg 时间延迟设置值为 0 秒。
测试保护
接地故障保护的运行测试如下：
|
步骤 |
操作 |
|---|---|
|
1 |
检查确认断路器已合闸、控制单元供电正常（ready LED 闪烁）。 |
|
2 |
使用薄螺丝刀快速推入（持续时间少于 1 秒）MicroLogic X 控制单元正面的测试按钮 (T) 。此操作将记录为一个事件。 |
|
3 |
断路器脱扣。生成一个事件。 |
|
4 |
如果断路器不脱扣，则生成一个事件。联系您的 Schneider Electric 服务代表。 |
区域选择联锁 (ZSI)
如果 ZSI IN 未设定为 1（Z3 和 Z4 端子之间开路），最长分断时间为 0.08 秒，与 tg 设定值无关。
当 ZSI IN 设定为 1 且连接了下游设备的 ZSI OUT 时（或者当未使用 ZSI、Z3 和 Z4 端子之间有跳线时），使用 tg 时间延迟。
Ig 阈值激活 ZSI OUT（Z1 和 Z2 端子）。
预定义事件
该功能生成下列预定义事件：
|
代码 |
事件 |
历史记录 |
严重性 |
|---|---|---|---|
|
0x6403 (25603) |
|
脱扣 |
高 |
|
0x641E (25630) |
|
脱扣 |
高 |
|
0x6203 (25091) |
|
保护 |
低 |
|
0x6303 (25347) |
|
保护 |
中等 |
|
0x142A (5162) |
|
诊断 |
低 |
|
0x1413 (5139) |
|
诊断 |
高 |
|
0x142C (5164) |
|
诊断 |
中等 |
|
0x142D (5165) |
|
诊断 |
低 |
用户无法修改预定义事件。有关事件的常规信息，请参阅事件管理。
保护事件的生成方式如下：
-
保护启动时，生成启动事件。
-
保护时间延迟结束时，生成运行事件。
-
断路器脱扣线圈 (MITOP) 激活时，生成脱扣事件。
建议操作
|
代码 |
事件 |
建议操作 |
|---|---|---|
|
0x6403 (25603) |
|
复位设备或使用 EcoStruxure Power Device 应用 内的电力恢复助手。 |
|
0x641E (25630) |
|
复位设备或使用 EcoStruxure Power Device 应用 内的电力恢复助手。 |
|
0x1413 (5139) |
|
重新开始测试。如果再次失败，则更换控制单元。 |
|
0x142D (5165) |
|
测试结束后，退出禁止状态。 |
复位脱扣事件
有关在因电气故障而脱扣之后复位断路器的说明，请参阅相关文档：
-
MasterPacT MTZ1 — 断路器和隔离开关 - 用户指南
-
MasterPacT MTZ2/MTZ3 — 断路器和隔离开关 - 用户指南