住宅总进线漏电保护器的设置

住宅总进线漏电保护器的设置近年来，接地故障引起的电气火灾在我国频频发生并已逐渐受到重视。1999年颁布并实施的国家标准住宅设计规范规定“每幢住宅的总电源进线断路器应具有漏电保护功能”。其条文说明中进一步明确规定：“具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏度，能及时切断电源，防止电气火灾的发生。”这里明确提出了在每栋住宅楼总进线应设漏电断路器，笔者就此问题进行分析和探讨，目的是探讨在工程设计中如何正确执行规范，在系统构成、设备选型中应注意哪些问题。 1 总进线漏电断路器的漏电动作特性漏电保护也称为剩余电流保护，它和零序电流保护是有区别的，漏电保护是检测二相电流及中性线电流的矢量和，即iA+iB+i0+iN=0。将三相导线及N线穿过电流互感器，当没有发生接地故障时，无论三相是否平衡，此值总是为零，当发生某一相接地故障时，此值即为故障电流。因此，漏电保护器的整定电流Iz应当考虑两个基本条件：必须躲过正常泄漏电流(IL)，即IZIL必须小于引起火灾的最小点燃电流(IRmin)，即IZIRmin。1.1 漏电保护器的整定电流应大于正常泄漏电流值按国家标准漏电保护器安装和运行(GBl3955-92)中53规定：“根据电气线路的正常泄漏电流，选择漏电保护器的额定动作电流。选择漏电保护器的额定动作电流时，应充分考虑到被保护线路和设备可能发生的正常泄漏电流值，必要时可通过实际测量取得被保护线路和设备的泄漏电流值；选用的漏电保护器的额定不动作电流，应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍”。泄漏电流不同于额定工作电流，它不能通过计算得到准确数值：，通过计算得出的泄露电流是合格用电设备允许泄漏电流的最大值，正常情况下会小于此值。当用电设备不了作时，用电设备和线路的泄漏电流仍会部分存在。另外，随着设备使用时间的增加、绝缘老化以及受潮因素的作用等，泄漏电流会逐渐增加。因此，漏电保护器的额定动作电流应留有一定余量，以适应日久回路绝缘电阻降低、用电设备增加以及季节变化等引起的泄漏电流增大的现象。1.2 漏电保护器的整定电流应小于引起火灾的最小点燃电流在住宅总进线设漏电保护器是为了防止接地故障引起的电气火灾。当发热功率为60100W，如释放在较小面积的可燃物上，就会立即引发火灾。折合成电流值为27274545mA(I=PU=60022=2727mA)。因此，住宅总进线处设置的漏电保护器的额定漏电动作电流IZ300500mA。13 住宅总进线漏电保护器的整定电流可按下列要求选择当住宅部分建筑面积小于1500m2(单相配电)或4500m2(三相配电)时，漏电断路器的额定漏电动作电流12为300mA。当住宅部分建筑面积在1500(单相配电)或45006000m2(三相配电)时，漏电断路器的额定漏电动作电流IZ为500mA。当住宅部分建筑面积超过6000m2时，应多路配电并分别设置漏电断路器或在总配电柜的出线问路上分别装几组漏电断路器。2 住宅楼内的漏电断路器动作应有选择性为厂缩小发生人身电击及接地故障切断电源时引起的停电范围，漏电保护器动作应有选择性。住宅配电系统的漏电保护按住宅设计规范要求，可分为二级漏电保护，总进线和住户一般插座支路(除空调插座以外)。其作用后者为防止人身电击伤亡事故；前者不仅可以防火，而且还可以做为防触电的后备保护，与户内漏电保护器相互配合，形成有层次、有纵深、具有选择性的漏电保护体系。因此，应合理选取漏电断路器的动作电流和动作时间，以达到两级保护间的协调配合。上一级的漏电保护器的额定不动作电流不小于下级各支路所有漏电保护器额定不动作电流之和。同时，应选用带有一定时限的保护器，即具有选择性标志S的产品。推荐参考值：第二级(住宅插座回路)采用动作电流30mA，动作时间小于0.1s的漏电断路器；第一级采用300mA或500mA，动作时间小于04s的漏电断路器。3 接地方式与住宅总进线漏电断路器的极数住宅设计规范要求，住宅配电系统“应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式，并进行总等电位连接”。在设计中对一幢住宅究竟采用哪一种接地方式，需要根据具体条件确定。随接地方式的不同，其总进线漏电保护器的极数也应不同。当采用TT或TN-S接地方式时，相线与中性线发生相零短路或N线电位偏移所引起的高电位传不到PE线上去，有利于安全，但N线上的高电位可能导致维护检修人员有间接触电的危险。所以，为住宅总进线设置的漏电保护器应采用能够同时断开N线的四极四线式漏电保护断路器。在TN-C-S接地方式中，在住宅进户处和总漏电保护断路器电源侧，将PEN线进行重复接地和总等电位联结之后，PEN线被分为N线和PE线，如果PEN线出现高电位，将经总等电位联结端子传至N线和PE线；或者N线上出现高电位也将经过总等电位联结端子传至PE线，由于总等电位有消除上述触电危险的作用，所以，高电位不会对人构成间接触电危险。可见，住宅总进线漏电保护断路器不需要对N线进行检修隔离，即选用三极四线式漏电保护断路器就可以了。实际工程中曾多次出现采用三极三线式漏电保护器合而不上闸的现象。三极三线式漏电保护器只有三根相线穿过零序电流互感器，而中性线不穿过，下面分两种情况分析：第一种情形，如果三相负荷完全平衡，则零序电流互感器所包含的电流向量为零，漏电保护器不动作，当其中一相相线发生碰壳故障，则零序电流互感器所包含的电流向量和不为零，漏电保护器动作，漏电保护器起到保护作用。因此三极三线式漏电保护器仅适用于三相负荷完全平衡的情形；第二，如果三相负荷不平衡，则零序电流互感器所包含的电流向量和不等于零，而且其向量和较大，导致漏电保护器脱扣装置动作，漏电保护器合不上闸，保护器不能正常工作。因此，在以单相负荷为主的住宅楼中，三相负荷不可能完全平衡，总进线漏电保护器严禁使用三极三线式。4 应注意的几个问题41 消防配电回路上不宜设漏电保护。为了防止电气火灾，须把住宅楼的所有线路和设备置于漏电保护器的保护范围内，并在故障时切断电流，而对于消防用电(如高层建筑的消防泵、喷洒泵、电梯、事故照明、排烟风机等)，一旦发生漏电切断电源，消防负荷不能可靠的工作，会影响人员疏散及灭火，造成更大的事故或经济损失。全国民用建筑工程设计技术措施(电气)规定“凡带消防用电设备的回路不能装设作用于切断电源的漏电保护装置，应设报警式漏电保护装置”。显然，对于高层住宅来说，动力电源是消防设备的主供电源，总进线不应设置漏电保护器。同样，作为动力电源的备用电源也不应设置漏电保护器。42漏电保护器的误动作漏电断路器在使用中拒动作与误动作现象时有发生，接线不正确、接地不当、感应过电压及操作过电压、电磁干扰、电网中的高次谐波及所带设备的对地电容电流等都是引起误动作的原因。在设计、安装及应用时，应注意以下几个问题，以使漏电断路器的拒动作与误动作可能性降至最低：正确选择漏电保护器的额定泄漏电流值；住宅总进线应采用三相三(四)极四线式漏电断路器；不同接地形式中接线方式不同，安装时必须严格区分N线和PE线；选择泄漏电流动作值和动作时间可调、泄漏电流值可显示的漏电断路器。5 结束语在电源进线上装设RCD是国际上广泛采用的电气防火措施，为消除电气火灾提供了有效手段。目前，我国电气火灾发生率较高，尤其是住宅建筑，线路绝缘差，更应重视RCD的应用。电气火灾事关生命财产安全，不能轻率对待，应正确设计和施工，并严格检验，使RCD正常发挥作用，以减少我国居高不下的电气火灾数量。参考文献1 中国航空工业规划设计