淺談建筑電氣設備

馬駿

摘 要：我國現有民用建筑低壓配電系統存在三相不平衡泄漏電流且數值較大，而目前大量正在使用的產品，動作特性參數指標尚有不足之處。因此，必須重視對剩余電流保護裝置的技術更新改進，從技術上消除缺陷，提高動作特性參數設置精確度和穩定性，完善產品應用功能，使民用建筑物向智能化發展。

關鍵詞：民用建筑；電氣設計；建議

1 前言

目前，在農網等低壓配電系統中，大量使用的是普通電流型電子式剩余電流保護裝置，包括剩余電流繼電器、剩余電流斷路器等，對其安裝后在線運行時，應具有的動作特性，如動作電流、動作時間等，同時可以利用這些特性來為民用建筑事業做貢獻，體現安全的生活景象，如火災報警與消防聯動系統等系統。這樣既滿足了自身的安全需要，也響應了民用建筑物向智能化發展。

2 三相不平衡的泄漏電流會影響自動報警及消防聯動系統

農網等低壓配電系統正常運行時，由于三相負荷及絕緣水平存在差異，客觀上使得三相泄漏電流存在不平衡現象，而供電線路和用電設備的泄漏電流與氣候、溫度、負載特性、負荷大小等因素有關，變化范圍大，不易控制。從剩余電流保護技術角度講，供電線路泄漏電流數值較大時，在不同相上出現突然施加的相同值瞬時故障電流，會合成出不同值的剩余電流。對普通電流型產品而言，在某相上雖然瞬時接地故障電流等于或大于額定動作值，但合成的剩余電流可能小于該產品的額定動作值，此時剩余電流保護裝置可能不動作，即通常遇到的三相供電系統，存在有剩余電流動作不靈敏相的現象。

正常運行狀態下對剩余電流保護裝置做試驗，除了用保護裝置本身的試驗按鈕檢查外，用剩余電流保護裝置專用測試儀器檢查其在線運行時的動作特性。

這對于屬于一些高層的并采用總體保護方式以及采用區域-集中系統總線制的民用建筑火災自動報警及消防聯動系統就會有一定的影響。一般的消防用電均采用雙路供電，末端切換，使用耐火或阻燃電纜。消防回路為二總線制為ZRRVV-2X1.5，沿耐火橋架經過弱電豎井引至各層。聯動控制線采用NHBV-1.5mm2，消防廣播線采用RVS-2X0.8，均穿鋼管暗敷。設區域報警器及集中報警器，有完整的報警系統、聯動系統、火警廣播及相互聯系通信系統。

當三相不平衡的泄漏電流泄漏時，很容易發生火災，報警控制主機將有關的機組停止運行，并切斷火災相關層的正常照明電源的過程中，很容易由于漏電電流的影響而出現故障，如果電流過大就會燒壞消防系統，很多火災的發生部分原因就是因為三相電流的漏電電流的不平衡而造成的。

3 剩余電流受動作時間因素的影響

根據剩余電流保護裝置國家相關產品標準，以分斷時間分類有一般型和延時型兩大類。S（選擇）型作為延時型的一種，有時可以單獨列為一類。S因其在額定動作電流下較一般型分斷時間長得多，對雷擊感應或系統操作過電壓等形成的尖峰干擾有較強的抗干擾能力，明顯減少了誤動作機會。此外，由于住宅或單臺設備使用的大多為小型剩余電流斷路器，分斷時間小于0.1 s，額定動作電流一般在50 mA左右。

目前大量使用的電流型電子式產品，動作時間的設置多采用阻容元件組成的模擬電路技術。常溫狀態下在做型式試驗或其它試驗時，可以達到相關產品標準要求。但安裝運行較長時間后，應考慮是否仍能滿足在I△n、2I△n、5I△n時均能符合分斷時間和極限不驅動時間要求。為檢驗剩余電流保護裝置在運行中的動作特性及其變化，運行管理單位應配置專用測試儀器，并應定期進行動作特性試驗，包括測試動作電流值、分斷時間、極限不驅動時間等，有很強的針對性和實用意義，對考核剩余電流保護裝置的質量，指導正確選用和運行管理有很好的督促作用，應引起供電管理部門和生產廠商的高度重視， 同時民用建筑商也應做好相關的敦促和防御保護措施。

4 電流型剩余電流繼電器技術改進措施以保護用電安全

從以上分析可以看出，現有普通電子式電流型剩余電流保護裝置，在三相供電系統使用中，存在剩余電流動作不靈敏相現象。而采用模擬電路設置動作電流值及分斷時間和極限不驅動時間等整定值，離散性大，難以完全滿足民用建筑網等低壓配電系統安全可靠運行的技術要求。

隨著單片機技術的快速發展，其信息處理功能大大增強。引入單片機技術對現有的電流型剩余電流保護裝置進行技術更新升級，可以克服目前產品的缺陷，大幅度提高動作時間及動作電流值設置的精確度，以適應低壓配電系統安全可靠運行對剩余電流保護裝置更高的要求。南京工程學院附屬工廠在這方面做了一定工作，研制開發了LJM微機S型剩余電流繼電器產品等。它在普通S型產品基礎上增加了單片機技術，對經過剩余電流互感器檢測到的突然施加或緩慢上升的剩余電流信號，采用適當的數學處理方法，進行動態相位檢測、數字濾波、實時計算等，且對互感器無同名端方向性要求。使得剩余電流動作保護值在360°相角變化范圍內不受漏電流影響，解決了普通電流型產品在低壓配電系統存在三相不平衡漏電流且數值較大時，有不靈敏相的問題。此外，采用數字及軟件設置技術，使得動作電流與動作時間的額定整定值設置精確度大大提高，低壓配電系統的可靠性、穩定性得到保證，克服了模擬電子電路易產生性能漂移擴散的問題。

當被保護的低壓配電系統漏電流值小于額定整定剩余動作電流值時，各相用同樣的接地試跳電流（產品銘牌標稱的額定剩余動作電流），對剩余電流保護裝置做動作特性試驗，均可確保動作準確。 當線路任一相發生瞬時接地故障出現突然施加的漏電流，該產品能準確檢測到，當其達到額定動作值時均能可靠動作，不受三相漏電流不平衡因素影響，使得單相接地故障剩余電流動作值保持一致，并具有一次重合閘功能，保證了產品安全可靠投入運行。

當被保護的低壓配電系統緩變剩余電流達到額定動作值時，立即動作跳閘，也有一次重合閘。若故障繼續存在則跳閘閉鎖，需關掉剩余電流繼電器工作電源后重新合上開關，才能繼續運行。 剩余電流互感器安裝無方向要求，互感器與本機沒有一一對應關系約束，互換性好，便于大批量生產、安裝、維護。 剩余電流實時數字顯示，可設置報警功能。