当电流在磁芯中产生磁通时,根据法拉第电磁感应定律,磁芯内的磁通变化会导致线圈内产生感应电动势。这个感应电动势与磁通的变化率成正比。在剩余电流监视仪中,这个感应电动势被转化为电信号进行处理和测量。
电气系统中的火线与零线中的电流应该是相等的,即电流保持平衡状态。然而,当电气系统发生接地故障时,故障电流会穿过磁芯流向故障点,但并不经过中线返回,而是经过大地或TN系统的保护线返回变压器中性点。
剩余电流监视仪利用上述原理,通过检测穿过磁芯的线路中的电流差值(剩余电流)来实现对电气设备和人身安全的保护。当剩余电流超过预设值时,监视仪会触发保护装置,切断电源,从而防止触电事故和电气火灾的发生。
剩余电流监视仪的实现方式和技术有多种,包括零序电流互感器法、微电脑法和电容耦合法等。其中,零序电流互感器法是最常用的方法之一。它利用零序电流互感器来检测电路中的剩余电流,当剩余电流超过设定值时,触发保护装置。微电脑法则利用微电脑采集和处理电路中的电压、电流等参数,通过数学模型来计算剩余电流。而电容耦合法则是利用电容器来耦合电路中的电压和电流,通过比较电容器两端的电压差来判断是否存在剩余电流。
剩余电流监视仪的原理是基于电气系统中的电流平衡原理和磁场感应原理。通过检测穿过磁芯的线路中的电流差值(剩余电流),实现对电气设备和人身安全的保护。