摘 要 通過分析漏電保護(hù)器的工作原理和漏電動作特性,文章有針對性地提出了住宅總進(jìn)線設(shè)置漏電保護(hù)器的注意事項,以期指導(dǎo)工程實(shí)踐,減少電氣火災(zāi)。
近年來,接地故障引起的電氣火災(zāi)在我國頻頻發(fā)生并已逐漸受到重視。國家標(biāo)準(zhǔn)《住宅設(shè)計規(guī)范》規(guī)定“每幢住宅的總電源進(jìn)線斷路器應(yīng)具有漏電保護(hù)功能”。其條文說明中進(jìn)一步明確規(guī)定:“具有漏電保護(hù)功能的斷路器對電弧短路電流有很高的動作靈敏度,能及時切斷電源,防止電氣火災(zāi)的發(fā)生!边@里明確提出了在每棟住宅樓總進(jìn)線應(yīng)設(shè)漏電斷路器,筆者就此問題進(jìn)行分析和探討,目的是探討在工程設(shè)計中如何正確執(zhí)行規(guī)范,在系統(tǒng)構(gòu)成、設(shè)備選型中應(yīng)注意哪些問題。
漏電保護(hù)也稱為剩余電流保護(hù),它和零序電流保護(hù)是有區(qū)別的,漏電保護(hù)是檢測二相電流及中性線電流的矢量和。將三相導(dǎo)線及N線穿過電流互感器,當(dāng)沒有發(fā)生接地故障時,無論三相是否平衡,此值總是為零,當(dāng)發(fā)生某一相接地故障時,此值即為故障電流。因此,漏電保護(hù)器的整定電流Iz應(yīng)當(dāng)考慮兩個基本條件:必須躲過正常泄漏電流,必須小于引起火災(zāi)的最小點(diǎn)燃電流。
1.1漏電保護(hù)器的整定電流應(yīng)大于正常泄漏電流值
當(dāng)住宅部分建筑面積在1500~20001112(單相配電)或4500~6000m2(三相配電)時,漏電斷路器的額定漏電動作電流IZ為500mA。
當(dāng)住宅部分建筑面積超過6000m2時,應(yīng)多路配電并分別設(shè)置漏電斷路器或在總配電柜的出線問路上分別裝幾組漏電斷路器。
2、住宅樓內(nèi)的漏電斷路器動作應(yīng)有選擇性
為廠縮小發(fā)生人身電擊及接地故障切斷電源時引起的停電范圍,漏電保護(hù)器動作應(yīng)有選擇性。住宅配電系統(tǒng)的漏電保護(hù)按《住宅設(shè)計規(guī)范》要求,可分為二級漏電保護(hù),總進(jìn)線和住戶一般插座支路(除空調(diào)插座以外)。其作用后者為防止人身電擊傷亡事故;前者不僅可以防火,而且還可以做為防觸電的后備保護(hù),與戶內(nèi)漏電保護(hù)器相互配合,形成有層次、有縱深、具有選擇性的漏電保護(hù)體系。因此,應(yīng)合理選取漏電斷路器的動作電流和動作時間,以達(dá)到兩級保護(hù)間的協(xié)調(diào)配合。上一級的漏電保護(hù)器的額定不動作電流不小于下級各支路所有漏電保護(hù)器額定不動作電流之和。同時,應(yīng)選用帶有一定時限的保護(hù)器,即具有選擇性標(biāo)志S的產(chǎn)品。推薦參考值:第二級(住宅插座回路)采用動作電流30mA,動作時間小于0.1s的漏電斷路器;第一級采用300mA或500mA,動作時間小于0.4s的漏電斷路器。
3、接地方式與住宅總進(jìn)線漏電斷路器的極數(shù)
《住宅設(shè)計規(guī)范》要求,住宅配電系統(tǒng)“應(yīng)采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式,并進(jìn)行總等電位連接”。在設(shè)計中對一幢住宅究竟采用哪一種接地方式,需要根據(jù)具體條件確定。隨接地方式的不同,其總進(jìn)線漏電保護(hù)器的極數(shù)也應(yīng)不同。
當(dāng)采用TT或TN-S接地方式時,相線與中性線發(fā)生相零短路或N線電位偏移所引起的高電位傳不到PE線上去,有利于安全,但N線上的高電位可能導(dǎo)致維護(hù)檢修人員有間接觸電的危險。所以,為住宅總進(jìn)線設(shè)置的漏電保護(hù)器應(yīng)采用能夠同時斷開N線的四極四線式漏電保護(hù)斷路器。
在TN-C-S接地方式中,在住宅進(jìn)戶處和總漏電保護(hù)斷路器電源側(cè),將PEN線進(jìn)行重復(fù)接地和總等電位聯(lián)結(jié)之后,PEN線被分為N線和PE線,如果PEN線出現(xiàn)高電位,將經(jīng)總等電位聯(lián)結(jié)端子傳至N線和PE線;或者N線上出現(xiàn)高電位也將經(jīng)過總等電位聯(lián)結(jié)端子傳至PE線,由于總等電位有消除上述觸電危險的作用,所以,高電位不會對人構(gòu)成間接觸電危險?梢,住宅總進(jìn)線漏電保護(hù)斷路器不需要對N線進(jìn)行檢修隔離,即選用三極四線式漏電保護(hù)斷路器就可以了。
實(shí)際工程中曾多次出現(xiàn)采用三極三線式漏電保護(hù)器合而不上閘的現(xiàn)象。三極三線式漏電保護(hù)器只有三根相線穿過零序電流互感器,而中性線不穿過,下面分兩種情況分析:第一種情形,如果三相負(fù)荷完全平衡,則零序電流互感器所包含的電流向量為零,漏電保護(hù)器不動作,當(dāng)其中一相相線發(fā)生碰殼故障,則零序電流互感器所包含的電流向量和不為零,漏電保護(hù)器動作,漏電保護(hù)器起到保護(hù)作用。因此三極三線式漏電保護(hù)器僅適用于三相負(fù)荷完全平衡的情形;第二,如果三相負(fù)荷不平衡,則零序電流互感器所包含的電流向量和不等于零,而且其向量和較大,導(dǎo)致漏電保護(hù)器脫扣裝置動作,漏電保護(hù)器合不上閘,保護(hù)器不能正常工作。因此,在以單相負(fù)荷為主的住宅樓中,三相負(fù)荷不可能完全平衡,總進(jìn)線漏電保護(hù)器嚴(yán)禁使用三極三線式。
4、應(yīng)注意的幾個問題
為了防止電氣火災(zāi),須把住宅樓的所有線路和設(shè)備置于漏電保護(hù)器的保護(hù)范圍內(nèi),并在故障時切斷電流,而對于消防用電(如高層建筑的消防泵、噴灑泵、電梯、事故照明、排煙風(fēng)機(jī)等),一旦發(fā)生漏電切斷電源,消防負(fù)荷不能可靠的工作,會影響人員疏散及滅火,造成更大的事故或經(jīng)濟(jì)損失!度珖裼媒ㄖこ淘O(shè)計技術(shù)措施》(電氣)規(guī)定“凡帶消防用電設(shè)備的回路不能裝設(shè)作用于切斷電源的漏電保護(hù)裝置,應(yīng)設(shè)報警式漏電保護(hù)裝置”。顯然,對于高層住宅來說,動力電源是消防設(shè)備的主供電源,總進(jìn)線不應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)器。同樣,作為動力電源的備用電源也不應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)器。
4.2漏電保護(hù)器的誤動作
漏電斷路器在使用中拒動作與誤動作現(xiàn)象時有發(fā)生,接線不正確、接地不當(dāng)、感應(yīng)過電壓及操作過電壓、電磁干擾、電網(wǎng)中的高次諧波及所帶設(shè)備的對地電容電流等都是引起誤動作的原因。在設(shè)計、安裝及應(yīng)用時,應(yīng)注意以下幾個問題,以使漏電斷路器的拒動作與誤動作可能性降至最低:①正確選擇漏電保護(hù)器的額定泄漏電流值;②住宅總進(jìn)線應(yīng)采用三相三(四)極四線式漏電斷路器;③不同接地形式中接線方式不同,安裝時必須嚴(yán)格區(qū)分N線和PE線;④選擇泄漏電流動作值和動作時間可調(diào)、泄漏電流值可顯示的漏電斷路器。
5、結(jié)束語
在電源進(jìn)線上裝設(shè)RCD是國際上廣泛采用的電氣防火措施,為消除電氣火災(zāi)提供了有效手段。目前,我國電氣火災(zāi)發(fā)生率較高,尤其是住宅建筑,線路絕緣差,更應(yīng)重視RCD的應(yīng)用。電氣火災(zāi)事關(guān)生命財產(chǎn)安全,不能輕率對待,應(yīng)正確設(shè)計和施工,并嚴(yán)格檢驗,使RCD正常發(fā)揮作用,以減少我國居高不下的電氣火災(zāi)數(shù)量。
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