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摘要:在居民日常生活中,漏电事故的发生,在威胁人们生命安全的同时,还严重扰乱人们的日常生活。为了避免漏电触电伤亡事故的发生,其根本措施在于规范住宅电气设计。漏电保护器的安装,能够凭借自身灵敏度高、快速动作等优势受到人们的青睐。在人们的生活中,漏电保护器(其正式的产品标准名称为:剩余电流动作保护器)作为人们安全用电的保护电器,在人们的日常生活中有着极其重要的作用。在此,本文从住宅电气中安装剩余电流动作保护器的重要性,针对建筑电气漏电保护中存在的相关问题,做以下简要分析。
关键词:建筑电气;漏电保护;分析
1 简单论述漏电保护装置的原理
使用了漏电保护器设备之后,只要发生触电,电源就会自动断开,进而降低了人与电接触的可能性。通常情况下,漏电保护器设备主要组成有主开关、试验按钮、漏电脱扣器、电流的互感器以及脱扣机构这五部分。一般受到保护的建筑电气设备,有作用的时间就是接地电流通过脱扣机构的过程,只要电流超出原先设定的数值,开关就会跳闸、电源就会自动断开,从而保证施工者的人身安全。一般时间段,也就是电气设备运作正常的前提下,各路流过的电流总和都等于0;另一方面,在零序电流的互感器设备的两边,假如根本没有输出信号数据,或者设备本身绝缘性被破坏、员工身上携有带电体的话,就会使得各路流过的电流总和不等于0。当然,对于这个现象,电流互感器就会流过故障性电流,形成磁通状态,受到下次感应电源的影响,主开关就会发生跳闸行为,切断了整个供电的流动回路。
2 漏电保护器的选择
在选择漏电保护器时,为安全起见,应该遵循一定的原则。首先,漏电保护器应该能快速的在导致火灾发生或者人员伤亡之前切断发生故障的电路。漏电保护器切断电路的能力应该满足短路保护和过负荷保护的要求,当不能满足时,应该增设用来保护短路的断路器。其次,电气设备若为单相电路220V电源,应选择二级二线式漏电保护器,若为三相电路380V电源,应选择三级三线式漏电保护器,若为单相三相公用或者三相四线220V及380V的电源,则可以选择三级四线式或者四级四线式。另外,在每一座居民楼总电源上安装的进线断路器应该具备漏电保护的功能。当住宅面积在单相配电时小于1500平方米或三相配电时小于4500平方米时,漏电保护器的动作电流为300毫安,当住宅面积介于1500-2000平方米或者4500-6000平方米时,动作电流应为500毫安,当住宅面积大于2000平方米或者6000平方米时,应该进行多线路配电,并在总的配电柜的线路上分别安装漏电保护器。接着,在带有消防设备或者医院手术室等场所,安装的漏电保护设备不应该切断电源,而应该安装具有报警功能的漏电保护设备,而且按照被保护的回路具有的最大电流的千分之一或三千分之一来选取漏电保护器的报警动作,动作的时间一般是0.2秒到2秒,漏电报警的动作电流通常是1000毫安。最后,为了避免发生人身电击等意外伤害事故,在居民住宅楼室内安装的漏电保护设备,它的动作电流应该小于30毫安,动作反应的实践应该小于0.1秒,不同的供电场所动作要求也是不尽相同的。比如说居民住宅中的插座所允许的接触电压应当不大于50V,漏电保护器的动作电流应该为0-50毫安,动作反应的时间小于0.15秒。
3 四极、二极剩余电流动作保护器的应用
在日常设计中通常会认为现实生活中的三相负荷做到平衡很难,而且中性线的截面在十六平方米以上的时候可以比相线的截面小,因此在建筑的总进线出安装剩余电流动作保护器的四级断路器来防止中性线用于电流过载。但是根据国际的电工标准和我过的一些相关规范,都明确指出,“如果N线和相线的截面相同或者是比相线小,相线上的保护器能起到相应的保护作用,在N线上可以不装保护器,如果相线保护器保护不了N线时,应该在N线上装保护器,并断开相应的相线电路,不用使N线断开”。剩余电流动作保护器是建立在原有的电流定律的基础上设计出来的,根据三相交流电的原理进行分析,结果和相关的电流的定律是相符合的。剩余电流保护器的动作和线路漏电或者是接线错误有关,和三相电流不平衡没有关系,否则就是自身产生了故障。在这种情况下,应该断开三极相线,不用断开N线。为了减少一些事故,应该认真对待N线的处理。还有一种情况就是住宅用户中的普通插座的回路中,而多位单项负荷,三相负荷平衡没法保证,而N线是带电的导体,如果确定不了N线为电位时,为了保证安全,应该同时断开漏电断路器和相线。一些相关规定对TN系统都有相应的规定。在TN-C系统中,PEN线严禁断开,不能安装任何断开其的电器,如果需要时,只能断开相线回路。
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4 漏电保护器的安装使用
在进行漏电保护器的安装时,应该对漏电保护器的项目做一些检查工作,看看其机械机构和外壳是否正常完好,需要手动操作的结构是不是有效灵活,接线端是不是齐全等;仔细检查漏电保护器的短路通断能力、额定电流和额定电压、极线数、漏电的动作特性等各方面技术参数是不是符合相关要求,如果发现与要求不符合则不能使用安装;同时进行装置的试验,将漏电保护器接通电源以后合闸,在将试验开关按下后看看是不是会跳闸。
漏电保护器在现代建筑电气中的应用也是非常广泛的,首先是在TN接地系统中的使用。此系统以前的接地故障保护为零序电流,它所进行检测的电流当然是零序电流,导致谐波电流、PEN线上具备的三相电流以及正常漏电电流三者之和小于继电器的整定值。数值如此大的中性电流无法保护一些火灾事故和居民的人身安全,而漏电保护器进行检验的电流为剩余电流,采用高灵敏保护器避开正常的漏电电流就可以。
5 漏电保护器额定漏电动作电流的协调配合
一级末端保护(即就地用电负荷保护)的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn1应满足:IΔn1≤30mA。
二级保护(即干线或分支线保护)的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn2满足:IΔn2≥1.5IΔn1。
三级保护(即二级的上一级,主干线或总干线保护)的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn3一般为300mA,即应满足:300mA≥IΔn3≥1.5IΔn2。
因此三级总保护可用下列三式表达:
300mA≥IΔn3≥1.5IΔn2 IΔn3≥1.5IΔn1 IΔn1≤30mA
5.1 漏电保护器额定动作时间的协调配合
(1)上下级漏电保护器额定动作时间按《漏电保护器安装运行规程》规定,级差为0.2s.做末端保护的漏电保护器额定动作时间为快速型,动作时间要小于0.1s.干线或分支线二级保护的漏电保护器额定动作时间增加延时0.2s.三级保护增加延时0.4s。
(2)也可以利用漏电保护器反时限延时特性,二级比一级延长0.1 s,三级需增加延时0.2s。
(3)若施工现场所选漏电保护器为反时限型,因IEC未制定相应规定,可参照日本标准进行动作时间的配合。当漏电电流为IΔn(额定漏电动作电流)时,1s≥动作时间t>0.2s;当漏电电流为1.4IΔn时,0.5s≥动作时间t>0.1s;当漏电电流为4.4IΔn时,动作时间t<0.05s。
6 结语
随着我国建筑事业的发展,电气施工在建筑工程中的应用越来越广泛。在建筑电气工程施工过程中,常常会发生触电事故,给电气施工人员的生命财产安全造成很大的影响。采用漏电保护技术,在电气工程系统中加入漏电保护装置,能够有效的降低施工人员触电几率。为加强建筑施工现场的用电管理,确保用电安全、可靠,防止触电事故发生,对用电设备选择做好接地保护、接零和三级漏电保护是非常必要的。
参考文献
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[2]王志强.建筑电气中漏电保护器应用[J].科技创新与应用,2012,28(1):99-100.
[3]王明双.建筑电气施工中的漏电保护技术[J].黑龙江科技信息.2015(16).
论文作者:李源,徐永恒,单永
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/23
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