漏電保護器在民用建筑中的應用

耿亮

（北京世紀千府國際工程有限公司 湖南長沙 410000）

1 引言

電力在現代社會的工農業(yè)生產和人民生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，但也有潛在危險，因安裝、使用或維護不當的電氣事故造成的生命和財產安全事故屢次發(fā)生，這一點在居民用電中表現得更為突出，并引起人們的廣泛關注。因此，國家于1999年頒布了《住宅設計標準》，其中，對漏電保護進行了強制規(guī)定，以提高居民生活生產用電的可靠性和安全性。

2 接地故障類型及漏電保護的意義

接地故障根據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是故障電阻很小，電流瞬間通過故障點的電流量很大，故而導致故障點熔焊。因為建筑物內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，遠遠超過低于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流保護器內的保險絲，所以，只有安裝漏電保護器，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電阻很大，瞬間通過的電流幾乎可以忽略不計，傳統(tǒng)的電流保護器對此幾乎不起任何作用，但其產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，不過在使用漏電保護器后，對于這類接地故障則能起到很好的控制作用，可以有效避免火災的發(fā)生。

3 漏電保護器工作原理

漏電保護原理是當被保護線路處于正常狀態(tài)時，漏電保護的電流矢量之和與臨時保護器相同，都是不動作，以此來維持整個線路的正常運行。當線路處在意外的情況下，由于漏電電流或電流不能通過，在這個時候，相電流矢量和不為零，產生相位差和零序電流，當零相位差和零序電流達到預設值時，漏電保護裝置將發(fā)動脫扣器然后釋放動作，切斷電源，從而達到保護的目的。目前國內生產的電磁漏電保護器主要分為電磁型和電式型兩類：電磁型漏電保護裝置是由高導磁材料制成的零序電流互感器、帶有過載和短路保護的斷路器以及漏電脫扣器組成。零序電流互感器主要檢測被保護線路中的零序電流，當被保護線線路出現漏電產生零序電流，引發(fā)的電磁場會削弱永久磁鐵的磁場，這時就會釋放出儲能彈簧，漏電脫扣器在0.1s內發(fā)生動作，切斷被保護線路，大大提高被保護線路的安全性和可靠性。

電子型漏電保護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載及短路保護斷路器組成。其工作原理也是由零序電流互感器檢測零序電流，所不同的是，當被保護線路上發(fā)生人員觸電或漏電的狀況時，零序電流互感器在次級繞組上產生一定量的電壓，這些電壓進入集成電路后會被放大，就此產生足夠的電力來驅動斷路器脫口，切斷電源，從而起到觸電和漏電保護的作用。

4 民用建筑漏電保護器的應用

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

4.1 漏電保護器的選擇

漏電保護器的選擇主要考慮以下幾個因素：①識別漏電保護器，鑒定漏電保護器的電流，一般來說，現代使用的電力所輸出的電流值小于30mA·s，一般對人體來說是安全的，所以在設計漏電保護時，不僅要考慮漏電保護器的“保護者”——動作電流，還需要將這個動作電流的時間設定為30mA·s。②即便在系統(tǒng)運行中沒有發(fā)生漏電事故，也會出現漏電現象，不過這屬于現象。為了保證電力系統(tǒng)的正常運行，漏電保護器不動作電流值必須比正常泄露的電流值要大，否則它將導致保護器誤動作，因此，當我們設計漏電保護器的時候，需要參考相關的資料，結合現場測量數據，正確估算出系統(tǒng)的泄漏電流。③做漏電保護設計的時候要全面考慮金屬性和電弧性兩種故障。用來防止人員觸電的漏電保護器一般情況下應該安裝在容易發(fā)生觸電事故的單臺設備或小規(guī)模干線上，這種電流漏電保護裝置的動作電流最好不超過30mA，動作時間以小于0.1s為宜。對于一級干線來說，安裝帶有稍微低靈敏度或低延遲敏感漏電保護器，用來防止電弧性接地故障引發(fā)火災事件的發(fā)生。

4.2 漏電保護器的安裝

配電網系統(tǒng)通常分為TN系統(tǒng)和TT系統(tǒng)。在TT配電網系統(tǒng)中，配電網低壓側的中性點直接與地面接觸，而電氣設備裸露在外的導電部分則通過保護線與地面相接。在TN低壓配電網系統(tǒng)中，低壓中性點直接與地面相接觸，電氣設備則與TT配電網一樣，裸露的導電部分通過保護線與地面相接。在兩種配電網系統(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，整個系統(tǒng)的保護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線和中性線是共享的，后一部分則是分開的。

不論是TN系統(tǒng)還是TT系統(tǒng)，在安裝漏電保護器的時候，最有必要嚴格區(qū)分的是中性線N和保護線PE。四極式漏電保護器或三級四線漏電保護器的中性線，不管兩者的中性線負載面是否發(fā)揮作用，電源中性線都應該從保護器的輸入端與保護器相連接。保護線是斷不能與漏電保護器直接相連的，當然，接入漏電保護器的中性線是不可以當做保護線的。

4.3 使用電磁式以及電子式漏電保護器應注意的事項

目前，電磁型漏電保護器和電子型漏電保護器的價格已無明顯的差距，但電磁型漏電保護器在安全性和可靠性方面遠遠不如電子型漏電保護器。相比之下，電子型漏電保護器至少有三個缺點：①電子型漏電保護器是以故障電流所產生的電壓經過集成放大器而使脫扣器動作，但是，漏電斷路器以接地故障點距離比較短，故障電流產生的電壓在經過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出現電壓損耗，保護功能喪失的現象。③在潮濕的場所，50V的接觸電壓也會引起觸電，而當電壓小于50V的時候，電子漏電斷路器就不會產生動作，所以電子型漏電保護器的應用范圍非常有限。

5 結束語

綜上所述，在實際應用中，我們應該盡量選用電磁型漏電保護裝置。如果使用電子型漏電保護器，應使漏電保護器的安裝位置遠離插座，確保漏電保護器處有足夠的故障殘留電壓能驅動漏電保護器在發(fā)生故障時發(fā)生動作。此外，在中性線回路斷開的情況下，壓力損失的電子型漏電保護裝置無法發(fā)生動作，這樣移動式和手握式電氣設備就會很危險。因此，在使用電子型漏電保護器時，必須將這些因素都考慮在內。

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

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