建筑電氣工程中漏電保護技術(shù)的應(yīng)用探討

徐琨

中國電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司 河北石家莊 050000

1 電氣工程漏電保護施工中應(yīng)遵循的幾點原則

1.1 協(xié)同性原則

具體施工之前，技術(shù)人員需要對電氣工程的施工特點以及工程設(shè)計的內(nèi)容進行全面了解，在此基礎(chǔ)上分析漏電保護的相應(yīng)工序，通過合理的技術(shù)內(nèi)容選擇，保障漏電保護施工的順利開展。在對建筑工程的基礎(chǔ)施工狀況全面掌握之后，所設(shè)計的漏電保護施工方案則可表現(xiàn)出更好的適用性。需要特別注意的是，進行漏電保護施工時，應(yīng)對各類臨時用電的狀況進行嚴格約束，以免用電功率過高，對電氣工程系統(tǒng)的運行安全造成較大威脅。

1.2 組織性原則

電氣工程施工中，應(yīng)與土建施工部門建立有效的聯(lián)系，確保各類電氣設(shè)備的合理安裝，這也要求進行施工之前，應(yīng)組織土建部門對于一些基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)和施工工序進行細致分析，結(jié)合電氣工程的施工特性，形成一套組織性較強，且協(xié)同性較強的施工方案。在后續(xù)施工中，嚴格按照相應(yīng)的施工方案落實施工任務(wù)，這可從根本上解決因施工配合不到位所引發(fā)的電氣安全問題[1]。

2 漏電保護裝置的工作原理

漏電保護裝置主要是由三部分組成的，包括檢測元件、中間放大環(huán)節(jié)、操作執(zhí)行機構(gòu)。將漏電保護裝置安裝在線路中，一次線圈與電網(wǎng)的線路相連接，二次線圈與漏電保護器中的脫扣器連接。當用電設(shè)備正常運行中時，電流呈現(xiàn)的是平衡狀態(tài)，互感器中電流為零，整個裝置處于閉合狀態(tài)。當設(shè)備外殼發(fā)生漏電或有人（或者是動物）觸及到時，會在故障點產(chǎn)生分流，漏電電流經(jīng)過人體- 大地-接地，返回變壓器的中性點，致使互感器中有電流，當電流達到一定的值后，自動開關(guān)脫扣，切斷電源[2]。

3 漏電保護裝置的作用

漏電保護裝置是一種接地保護裝置，用來防止人身體觸電和因漏電引起的一系列事故，當線路中的漏電電流大于整個裝置值，或者是有人或者小動物發(fā)生觸電危險時，此裝置能夠迅速反應(yīng)，切斷事故電源，避免事故的擴大，保障了人身和財產(chǎn)的安全。

3.1 保障人身安全

用于防止人身觸電的保護裝置有兩種，一種是直接接觸保護裝置，就是防止人體直接接觸帶電導(dǎo)體而造成觸電事故的發(fā)生，當人和帶電導(dǎo)體直接接觸時，它由人體觸電的電壓和人體電阻所決定的，具有小于0．1 秒的快速動作性能和IEC 漏電保護裝置標準規(guī)定的反時限特性。另一種是間接接觸保護裝置，即為了防止用電設(shè)備在發(fā)生絕緣損壞時，在金屬外殼等外漏金屬部件上呈現(xiàn)危險的接觸電壓。當居民所用電氣設(shè)備漏電時，主要出現(xiàn)兩種異常現(xiàn)象。①破壞二相電流的平衡，有零序電流出現(xiàn)；②正常時不帶電的金屬外殼發(fā)生對地電壓（金屬外殼和大地在正常情況下都是零電位）。當電力系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障，如人員觸電、錯誤接地及設(shè)備絕緣損壞碰殼等，就會有較大剩余電流，此時漏電保護技術(shù)發(fā)揮作用，切斷電源。人接觸漏電的電纜或設(shè)備時會觸電傷亡，如果電氣設(shè)備漏電時電源切斷不及時，就會形成短路故障，把設(shè)備燒毀，嚴重時引發(fā)火災(zāi)。

3.2 防止電氣火災(zāi)的發(fā)生

當前，由于用電方面的問題出現(xiàn)火災(zāi)的情況時有發(fā)生，在建筑電氣工程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題就是接地故障，其額定電流比較小，因此，線路出現(xiàn)故障的地點并不容易出現(xiàn)熔焊的情況，但是很容易出現(xiàn)電弧之間的錯位或者地點故障問題形成的電流。在高壓溫度比較高的情況下，就很容易出現(xiàn)火災(zāi)事故，引燃周邊的可燃物品。為了有效的減少電氣火災(zāi)事故，要通過安裝漏電保護裝置來避免安全隱患問題發(fā)生。

4 漏電保護技術(shù)的應(yīng)用

漏電保護技術(shù)產(chǎn)品通常是指漏電保護器，即電氣安全裝置，將其安裝在低壓電路中，一旦發(fā)生漏電或觸電事故時，漏電電流達到其事先設(shè)定的動作電流值，就會立即跳閘、斷電，最關(guān)鍵的作用就是設(shè)備漏電時保護人員安全。

4.1 傳統(tǒng)漏電保護技術(shù)的應(yīng)用

（1）接地保護技術(shù)。接地保護技術(shù)是指在電氣設(shè)備正常運行的情況下，不帶電的金屬框架、金屬外殼通過接地裝置和大地可靠連接，保護人身安全。研究表明，頻率在50-60Hz 的工頻交流電流對人的危害最大，當工頻交流電流通過人體時超過50mA，就會危害人的生命安全；當達到100mA 時就能致死。實際上，可以讓人觸電死亡的危險電流位還與人的體重、通電時間等有關(guān)，體重越輕通電時間就越短，可以致死的電流也就越小。若某臺電氣設(shè)備因火線碰殼發(fā)生漏電故障，盡管應(yīng)用漏電接地保護技術(shù)可以顯著降低人觸碰設(shè)備外殼時接觸的電壓，減輕觸電危險，但這一觸電電壓不能減少為零，危險仍然存在。

（2）接零保護技術(shù)。接零保護技術(shù)是指電氣設(shè)備正常運行時不帶電金屬框架、外殼和低壓供電系統(tǒng)零線連接，預(yù)防人體遭受觸電危險。應(yīng)用漏電接零保護技術(shù)時，如果電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞，引發(fā)碰殼短路故障，就會產(chǎn)生較大短路電流，促使保護元件快速將故障設(shè)備電源斷開。居民一般依靠公用電網(wǎng)供電，同一臺變壓器同時向很多用戶供電，但當下電力部門對于應(yīng)用接地保護技術(shù)還是接零保護技術(shù)并沒有明確的限制，有一部分用戶可能使用接地保護，有一部分用戶可能使用接零保護。當很多用戶都使用接地保護時，另一些用戶再使用接零保護，就有可能在電氣設(shè)備外殼上產(chǎn)生危險電壓。此外，公用電網(wǎng)還存在一個問題。如果某用戶電氣設(shè)備出現(xiàn)單相碰殼漏電故障，因其保護元件的容量太大，可能無法動作，進而使上一級保護元件動作，停電范圍會擴大；或者因公用電網(wǎng)的線路較長，有較大的零線電阻，無法使保護元件動作，此時接地電流很大，極有可能導(dǎo)致中性點出現(xiàn)位移，嚴重損壞三相電壓平衡。

（3）斷路器技術(shù)。斷路器漏電保護技術(shù)的本質(zhì)就在于加裝檢測漏電元件的塑殼式斷路器。例如，為確保居民用電安全，在插座支路上要安裝斷路器進行漏電保護。該過程中要保證安裝方法的正確性，使其擁有過載、過流以及短路保護的作用，動作時間為0．1s、電流為30mA，保證人身安全。實際上，漏電斷路器具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，其元件與連線較多，隨著使用時間的延長，本身也可能發(fā)生故障，所以應(yīng)定期開展試驗檢查工作，如每月一次，按動其試驗按鈕，把漏電情況模擬出來，確認其是否能正常動作。一旦發(fā)現(xiàn)斷路器無法正常動作，就要及時維修，必要時應(yīng)直接更換新的漏電斷路器。

4.2 自適應(yīng)低壓漏電保護技術(shù)

電力實際使用過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有低壓漏電保護技術(shù)的額定動作電流如果是固定的，就無法滿足居民的實際用電需求。究其原因在于電氣設(shè)備的實際運行情況會受到諸多因素的影響，如果可以使低壓漏電保護器額定電流閾值跟隨環(huán)境的改變而改變，就能最大程度地防止漏電事故的發(fā)生，同時提高用電效率。具體可根據(jù)剩余電流變化率判斷是故障漏電還是正常漏電，如果最終確定是正常漏電，就可以基于算法建立自適應(yīng)動態(tài)閾值模型，使其根據(jù)更具體的情況設(shè)計極小值、極大值，并通過濕度感應(yīng)器連接兩者之間的波動，建立一定濕度和剩余電流的閾值模型，但濕度較小時電氣設(shè)備正常剩余電流就較小，需適當降低低壓漏電保護器額定的電流動作值。通過加大研究力度，推動低壓漏電保護技術(shù)在居民漏電保護中的應(yīng)用不斷趨于自動化、智能化，以更好地滿足用電設(shè)備在各種情況下安全高效運行的要求[3]。

4.3 合理應(yīng)用新漏電保護裝置

低壓漏電保護技術(shù)在實踐應(yīng)用中從監(jiān)測漏電故障到總閘停止需要0．2s 以上的時間。該延遲很容易對觸電的人造成嚴重后果，所以應(yīng)注意使用一種和當下普遍的低壓漏電保護技術(shù)原理不同的新型漏電保護裝置，克服現(xiàn)有低壓漏電保護技術(shù)的不足，提升居民低壓系統(tǒng)用電的安全性。新型漏電保護裝置加入高阻抗電子元件，如果發(fā)生漏電故障就能第一時間隔離人與火線，確保人觸電后的安全。例如，單片機漏電保護開關(guān)的應(yīng)用，可以保留原漏電保護開關(guān)的閾值檢測、信號放大等部件，促進邏輯判斷電路、定時計數(shù)電路的數(shù)字化，把剩余電流信號變成電壓信號，在單片機的輸出控制下進行信號邏輯判斷，執(zhí)行電路控制脫扣操作。但是其運行環(huán)境有較強的電氣干擾，需選擇規(guī)格與型號都恰當?shù)膯纹瑱C，或者啟用看門定時器電路，加入軟件冗余技術(shù)、糾錯措施，精心設(shè)計電路板，使抗干擾效果明顯。

5 結(jié)語

隨著人類對電力能源的重視和廣泛應(yīng)用，電力已經(jīng)成為現(xiàn)代各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)前提。但是，不可否認的是電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時，也帶來了些許安全隱患的問題。在用電過程中，漏電問題頻繁出現(xiàn)。漏電問題不單單造成線路上的損失，還會影響到設(shè)備的正常使用，甚至還會引起火災(zāi)事故的發(fā)生。所以，為了更好的保障電氣安全，施工人員必須在線路上安裝漏電保護裝置，從而減少電氣安全的隱患。