漏電保護(hù)器在民用建筑中的應(yīng)用

耿亮

（北京世紀(jì)千府國(guó)際工程有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410000）

1 引言

電力在現(xiàn)代社會(huì)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，但也有潛在危險(xiǎn)，因安裝、使用或維護(hù)不當(dāng)?shù)碾姎馐鹿试斐傻纳拓?cái)產(chǎn)安全事故屢次發(fā)生，這一點(diǎn)在居民用電中表現(xiàn)得更為突出，并引起人們的廣泛關(guān)注。因此，國(guó)家于1999年頒布了《住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，其中，對(duì)漏電保護(hù)進(jìn)行了強(qiáng)制規(guī)定，以提高居民生活生產(chǎn)用電的可靠性和安全性。

2 接地故障類型及漏電保護(hù)的意義

接地故障根據(jù)故障類型可分為兩種：①金屬性接地故障；②電弧性接地故障。金屬性接地故障的特點(diǎn)是故障電阻很小，電流瞬間通過(guò)故障點(diǎn)的電流量很大，故而導(dǎo)致故障點(diǎn)熔焊。因?yàn)榻ㄖ飪?nèi)等電位連接的建立可以減少大約20%的接觸電壓，所以最終的接觸電壓為110V，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)低于36V的安全電壓，這是造成人身電擊事故的主要原因，并且這類線路電流雖大卻不能熔斷過(guò)流保護(hù)器內(nèi)的保險(xiǎn)絲，所以，只有安裝漏電保護(hù)器，才能有效地避免傷亡事故的發(fā)生。

電弧性接地故障和金屬性接地故障正好相反，電弧性接地故障故障點(diǎn)電阻很大，瞬間通過(guò)的電流幾乎可以忽略不計(jì)，傳統(tǒng)的電流保護(hù)器對(duì)此幾乎不起任何作用，但其產(chǎn)生的密集電弧或火花溫度通常在1500℃以上，任何易燃材料在其附近都能被燃盡，從而引發(fā)電氣火災(zāi)，不過(guò)在使用漏電保護(hù)器后，對(duì)于這類接地故障則能起到很好的控制作用，可以有效避免火災(zāi)的發(fā)生。

3 漏電保護(hù)器工作原理

漏電保護(hù)原理是當(dāng)被保護(hù)線路處于正常狀態(tài)時(shí)，漏電保護(hù)的電流矢量之和與臨時(shí)保護(hù)器相同，都是不動(dòng)作，以此來(lái)維持整個(gè)線路的正常運(yùn)行。當(dāng)線路處在意外的情況下，由于漏電電流或電流不能通過(guò)，在這個(gè)時(shí)候，相電流矢量和不為零，產(chǎn)生相位差和零序電流，當(dāng)零相位差和零序電流達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，漏電保護(hù)裝置將發(fā)動(dòng)脫扣器然后釋放動(dòng)作，切斷電源，從而達(dá)到保護(hù)的目的。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電磁漏電保護(hù)器主要分為電磁型和電式型兩類：電磁型漏電保護(hù)裝置是由高導(dǎo)磁材料制成的零序電流互感器、帶有過(guò)載和短路保護(hù)的斷路器以及漏電脫扣器組成。零序電流互感器主要檢測(cè)被保護(hù)線路中的零序電流，當(dāng)被保護(hù)線線路出現(xiàn)漏電產(chǎn)生零序電流，引發(fā)的電磁場(chǎng)會(huì)削弱永久磁鐵的磁場(chǎng)，這時(shí)就會(huì)釋放出儲(chǔ)能彈簧，漏電脫扣器在0.1s內(nèi)發(fā)生動(dòng)作，切斷被保護(hù)線路，大大提高被保護(hù)線路的安全性和可靠性。

電子型漏電保護(hù)裝置是由零序電流互感器、集成電路放大器、漏電脫扣裝置和帶有過(guò)載及短路保護(hù)斷路器組成。其工作原理也是由零序電流互感器檢測(cè)零序電流，所不同的是，當(dāng)被保護(hù)線路上發(fā)生人員觸電或漏電的狀況時(shí)，零序電流互感器在次級(jí)繞組上產(chǎn)生一定量的電壓，這些電壓進(jìn)入集成電路后會(huì)被放大，就此產(chǎn)生足夠的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)斷路器脫口，切斷電源，從而起到觸電和漏電保護(hù)的作用。

4 民用建筑漏電保護(hù)器的應(yīng)用

漏電保護(hù)器在民用建筑中的應(yīng)用應(yīng)考慮到兩種故障，并根據(jù)需要選擇合適的漏電保護(hù)器。因此，必須采用綜合處理的方式，以提高人們生產(chǎn)生活的用電安全。

4.1 漏電保護(hù)器的選擇

漏電保護(hù)器的選擇主要考慮以下幾個(gè)因素：①識(shí)別漏電保護(hù)器，鑒定漏電保護(hù)器的電流，一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代使用的電力所輸出的電流值小于30mA·s，一般對(duì)人體來(lái)說(shuō)是安全的，所以在設(shè)計(jì)漏電保護(hù)時(shí)，不僅要考慮漏電保護(hù)器的“保護(hù)者”——?jiǎng)幼麟娏?，還需要將這個(gè)動(dòng)作電流的時(shí)間設(shè)定為30mA·s。②即便在系統(tǒng)運(yùn)行中沒(méi)有發(fā)生漏電事故，也會(huì)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，不過(guò)這屬于現(xiàn)象。為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，漏電保護(hù)器不動(dòng)作電流值必須比正常泄露的電流值要大，否則它將導(dǎo)致保護(hù)器誤動(dòng)作，因此，當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)漏電保護(hù)器的時(shí)候，需要參考相關(guān)的資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)，正確估算出系統(tǒng)的泄漏電流。③做漏電保護(hù)設(shè)計(jì)的時(shí)候要全面考慮金屬性和電弧性兩種故障。用來(lái)防止人員觸電的漏電保護(hù)器一般情況下應(yīng)該安裝在容易發(fā)生觸電事故的單臺(tái)設(shè)備或小規(guī)模干線上，這種電流漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電流最好不超過(guò)30mA，動(dòng)作時(shí)間以小于0.1s為宜。對(duì)于一級(jí)干線來(lái)說(shuō)，安裝帶有稍微低靈敏度或低延遲敏感漏電保護(hù)器，用來(lái)防止電弧性接地故障引發(fā)火災(zāi)事件的發(fā)生。

4.2 漏電保護(hù)器的安裝

配電網(wǎng)系統(tǒng)通常分為T(mén)N系統(tǒng)和TT系統(tǒng)。在TT配電網(wǎng)系統(tǒng)中，配電網(wǎng)低壓側(cè)的中性點(diǎn)直接與地面接觸，而電氣設(shè)備裸露在外的導(dǎo)電部分則通過(guò)保護(hù)線與地面相接。在TN低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)中，低壓中性點(diǎn)直接與地面相接觸，電氣設(shè)備則與TT配電網(wǎng)一樣，裸露的導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)線與地面相接。在兩種配電網(wǎng)系統(tǒng)中TN系統(tǒng)又分為兩種，一種是TN-S系統(tǒng)，另一種是TN-C-S系統(tǒng)。在TN-S系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)線與中性線是一致的，而在TN-C-S系統(tǒng)中，系統(tǒng)干線的前一部分保護(hù)線和中性線是共享的，后一部分則是分開(kāi)的。

不論是TN系統(tǒng)還是TT系統(tǒng)，在安裝漏電保護(hù)器的時(shí)候，最有必要嚴(yán)格區(qū)分的是中性線N和保護(hù)線PE。四極式漏電保護(hù)器或三級(jí)四線漏電保護(hù)器的中性線，不管兩者的中性線負(fù)載面是否發(fā)揮作用，電源中性線都應(yīng)該從保護(hù)器的輸入端與保護(hù)器相連接。保護(hù)線是斷不能與漏電保護(hù)器直接相連的，當(dāng)然，接入漏電保護(hù)器的中性線是不可以當(dāng)做保護(hù)線的。

4.3 使用電磁式以及電子式漏電保護(hù)器應(yīng)注意的事項(xiàng)

目前，電磁型漏電保護(hù)器和電子型漏電保護(hù)器的價(jià)格已無(wú)明顯的差距，但電磁型漏電保護(hù)器在安全性和可靠性方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如電子型漏電保護(hù)器。相比之下，電子型漏電保護(hù)器至少有三個(gè)缺點(diǎn)：①電子型漏電保護(hù)器是以故障電流所產(chǎn)生的電壓經(jīng)過(guò)集成放大器而使脫扣器動(dòng)作，但是，漏電斷路器以接地故障點(diǎn)距離比較短，故障電流產(chǎn)生的電壓在經(jīng)過(guò)集成放大后不足以使斷路器跳閘。②在中性線（N線）斷線的狀況下，電子型漏電斷路器會(huì)出現(xiàn)電壓損耗，保護(hù)功能喪失的現(xiàn)象。③在潮濕的場(chǎng)所，50V的接觸電壓也會(huì)引起觸電，而當(dāng)電壓小于50V的時(shí)候，電子漏電斷路器就不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作，所以電子型漏電保護(hù)器的應(yīng)用范圍非常有限。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)際應(yīng)用中，我們應(yīng)該盡量選用電磁型漏電保護(hù)裝置。如果使用電子型漏電保護(hù)器，應(yīng)使漏電保護(hù)器的安裝位置遠(yuǎn)離插座，確保漏電保護(hù)器處有足夠的故障殘留電壓能驅(qū)動(dòng)漏電保護(hù)器在發(fā)生故障時(shí)發(fā)生動(dòng)作。此外，在中性線回路斷開(kāi)的情況下，壓力損失的電子型漏電保護(hù)裝置無(wú)法發(fā)生動(dòng)作，這樣移動(dòng)式和手握式電氣設(shè)備就會(huì)很危險(xiǎn)。因此，在使用電子型漏電保護(hù)器時(shí)，必須將這些因素都考慮在內(nèi)。

[1]葉磊.在民用建筑電氣中漏電保護(hù)器可靠性及應(yīng)用的探討[J].安徽建筑，2007，14（1）：86～88.

[2]師紅衛(wèi).民用建筑電氣設(shè)備中漏電保護(hù)器的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技，2008（7）：62～63.