低压配电线路中各相（含中性线）电流矢量和不为零而产生的电流称为剩余电流。通常所说的接地故障电流即漏电电流是一种常见的剩余电流。剩余电流保护是利用剩余电流动作保护装置来防止电气事故的一种技术措施。

剩余电流保护装置的作用如下。

1）用于防止由剩余电流引起的单相电击事故。

2）用于防止由剩余电流引起的火灾和设备烧毁事故。

3）用于检测和切断各种一相接地故障。

4）有的剩余电流保护装置还可用于过载、过压、欠压和缺相保护。

剩余电流动作保护装置的结构主要由三个基本部分构成，即检测元件、中间环节（包括放大元件和比较元件）和执行机构。如图1所示。

      图1   剩余电流动作保护装置的结构

剩余电流保护装置的电流互感器一般采用空心式的环形互感器，如下图所示。它的主要功能是把一次回路检测到的剩余电流变换成二次回路的输出电压，并施加到剩余电流脱扣器的脱扣线圈上，推动脱扣器动作。或通过信号放大装置，将信号放大以后施加到脱扣线圈上，使脱扣器动作。

（1）电子式RCD的工作原理

电子式RCD的工作原理如图2所示。图2   电子式RCD的工作原理

在零序电流互感器的二次回路和脱扣器之间接入一个电子放大线路E。

在正常情况下，电路中没有发生人身电击、设备漏电或接地故障时，剩余电流保护装置通过电流互感器一次侧电路的电流矢量和等于零。此时，电流在电流互感器中产生的磁通的矢量和等于零。这样在电流互感器的二次线圈中没有感应电压输出，因此剩余电流保护装置保持正常供电。

当电路中发生人身电击、设备漏电、故障接地时，通过设备接地电阻有一个接地电流流过，则通过互感器电流的矢量和不等于零，剩余电流互感器中产生磁通矢量和也不等于零。此时，互感器二次回路中有一个感应电压输出，此电压直接或通过电子信号放大器施加在脱扣线圈上，产生一个工作电流。二次回路的感应电压输出随着故障电流的增大而增大，当接地故障电流达到额定值时，脱扣线圈中的电流足以推动脱扣机构动作，使主开关断开电路，或使报警装置发出报警信号。

（2）电磁式RCD的工作原理

电磁式RCD的工作原理图如图3所示。

图3   电磁式RCD的工作原理

电磁式剩余电流动作保护装置的检测元件是零序电流互感器，中间环节是由电磁铁（放大器）、衔铁、弹簧（比较器）、脱扣机构组成；执行机构是断路器，SB是试验按钮。

正常工作时，各相电流的相量和等于零，零序电流互感器的环形铁芯所感应磁通的相量和也为零。零序电流互感器的二次绕组中没有感应电压输出，极化电磁铁线圈没有电流流过，电磁铁的吸力克服弹簧反作用力，使衔铁保持在闭合位置，脱扣机构不动作，漏电保护断路器不动作，保持电路正常供电。

当因某种原因产生剩余电流时，通过零序电流互感器一次侧个导线电流的相量和不再为零。这时环形铁芯将有交变磁通产生，在互感器二次绕组中有感应电压输出，电磁铁线圈中将有交流电流通过，并产生交变磁通与磁铁的磁通叠加使电磁铁去磁，从而使其对衔铁的吸力减小。于是衔铁被弹簧的反作用力拉开，脱扣机构动作，断路器QF断开电源。

试验时，按下试验按钮SB，相间出现电流，模拟剩余电流，同样使通过零序电流互感器一次侧各导线电流的相量和不再为零，而使装置动作。