漏電保護器在民用建筑物電氣設計中的應用

吳海濤 李東遠

哈爾濱工業大學建筑設計研究院 150090

【摘 要】在民用建筑物電氣設計中，漏電保護器是必須要安裝的設備，因為電氣設備在日常運行中，可能會因為各種因素發生接地故障，造成人身傷亡，而漏電保護器的安裝，則可以大大減少傷亡事故，保護人民生命財產。本文首先介紹了安裝漏電保護器的必要性，其次概述了安裝兩級漏電保護器的基本情況；最后探討了四級和二級漏電保護器的應用及使用電子式漏電保護器應該注意的事項，希望為漏電保護器安裝人員提供借鑒。

【關鍵詞】漏電保護器；民用建筑；電氣設計；應用

一般的民用建筑都需要安裝兩級漏電保護器，分別安裝在插座回路以及電源進線位置上，有些民用建筑也需要安裝三級或者是四級的漏電保護器，以此達到最佳的保護效果，雖然安裝多級漏電保護裝置需要消耗大量的資金，但是起到的保護效果十分突出，幾乎不會發生電氣類的故障。

一、安裝漏電保護器的必要性

接地故障也稱為接地短路，這種故障可以具體的劃分為兩種，第一種是金屬性故障，這一類型的故障屬于故障點熔焊，發生這一故障時，其故障點會發生阻抗，但是因其產生的作用比較小，所以可以忽略不計；第二種是電弧性故障。無論是哪種形式的接地故障，其產生的嚴后果都有可能造成人身傷亡。為了避免人身傷亡事故的發生，Id電流通常都足夠大，在這種情況下，斷路器等相關設備會發出瞬間動作，以此來防止事故的發生，但是因為影響Id值得因素非常多，比如線路連接質量、日常的維修管理等，因此不能只是單純的依賴電流來判斷是否發生故障，一旦發生誤判，其后果一樣十分嚴重。所以無論是TT系統還是TN系統的建筑物電氣系統，都應該安裝漏電保護器，尤其是插座回路上，而且對這種漏電保護器也有一定的規定，通常是安裝額定動作電流不超過30mA的瞬動漏電保護器。

所謂電弧性接地故障，就是指當出現接地短路故障時，發生故障的點并沒有出現不熔焊的情況，而是出現了電弧以及電火花。無論是出現電弧，還是電火花，兩者都會產生非常大的阻抗，對Id電流將產生非常大的影響，這種影響將導致斷路器等相關設備無法瞬間動作或者不能發出動作，這時無論是故障點，還是PE線，只要通過Id電流，都會產生大量的電弧或者是電火花，其溫度高達上千度，一旦附近有可燃物，將會發生非常嚴重的電氣火災，損失不可估量。但是需要說明的是，如果是電弧電氣故障，不會造成人員傷亡，因為當發生電弧接地故障時，正常使用的220V電壓有一部分會降落在電弧上，進而導致電壓大大降低，無法造成人身傷亡。

二、安裝兩級漏電保護器

實際上漏電保護器不僅僅需要在插座回路上安裝，還應該在其他位置安裝，否則無法全面的起到防范電氣故障的作用，我國針對這一問題，相關法律法規已經做出相應的規定，在電源進線上也應該安裝該設備，對其額定動作電流也有一定的要求，通常要達到300mA，該位置上的漏電保護器還需要進而延時設計，大概保持在0.15秒之間即可，進而與插座漏電保護器形成兩級保護，相互配合，提高保護效果。雖然兩級漏電保護器的安裝成本略高，但是效果十分突出，不能能夠防范普遍的電氣故障，還可以防范電弧性以及金屬性電氣故障，與可能會產生的損失相比，其投資成本并不高。

三、四級和二級漏電保護器的應用

為了在民用建筑物電氣設計中符合安全要求，應該最大程度的減少開關電器的級數，與此同時減少觸頭數，并且在此基礎上，盡可能的減少連接點。通常情況下，與開關有關的觸頭類的連接，如果處理不好非常容易發生事故，尤其是在三相回路中，發生事故的可能性更大，只是在實際操作中，三相回路即使出現導電不良的影響，也會正常運轉，所以不容易發現，但是如果導電不良的現象持續時間比較長，將會燒壞單相設備，所以最佳的辦法就是盡可能的減少觸頭。

目前存在一種誤解，即認為由于三相負荷不平衡，而中性線截面又小于相線截面，為防中性線過截而裝四極開關。但過電流防護措施標準和我國低壓配電設計規范都規定不必為此斷開中性線，只需在中性線上裝設過流檢測元件來斷來三根相線，使中性線不再有電流，過載問題自然迎刃而解了。另一種誤解，即認為帶有單相負荷的三相漏電保護器應采用四極的。其實漏電保護器的標準名稱是“剩余電流動作保護器”，它只能在回路中出現剩余電流（如絕緣損壞引起的對地泄漏電流）時動作，而與回路不平衡電流毫不相干。因此，這些誤解造成了現時一些四級漏電保護器的應用過濫。四極（單相為二極）漏電保護器主要用于 TT 系統，TT 系統回路有一相發生接地故障，故障電流 Id 在電源接地電阻 Rb 上產生電壓降，使中性線帶故障電壓Uf=Id*Rb，因中性線是絕緣的，此 Uf 一時并不引起事故，但此時若電氣設備又發生碰外殼接地故障，漏電保護器跳閘，Uf 將沿著圖中虛線所示路徑傳導至設備外殼。因中性線未被切斷，如果 Uf 大于 50V，則漏電保護器跳閘后仍難免發生電擊事故。如果 TT 系統采用的是四極或二極漏電保護器，則在斷開線的同時中性線也被斷開，從而切斷 Uf 的傳導路徑，事故就不致發生。TN-C 系統因不允許 PEN 線通過漏電保護器而無法裝設漏電保護器。TN-S 和 TN-C-S 系統內設備外殼與 N 線相連通，不存在上述漏電保護器動作后外殼反而出現故障電壓的問題。由此可知，四極或二極漏電保護器的應用與被保護回路三相負荷是否平衡無關，而與回路接地系統類型有關。

四、采用電子式漏電保護器應注意的事項

電子式漏電保護器制作簡單，價格低廉，是我國廣泛采用的漏電保護器類型。但它不同于電磁式漏電保護器類型。電磁式漏電保護器用故障電流的能量來脫扣，而電子式漏電保護器是用故障回路的殘壓來脫扣（發生接地故障時，回路電壓下降，此殘壓指故障時漏電保護器接線端子上的電壓，不是指公用電網的電壓負偏差）。當接地故障點靠近漏電保護器時，其值過低，不能使漏電保護器動作來避免事故的發生。因此，當采用電子式漏電保護器時，應注意漏電保護器的安裝位置不能離插座太近，以保證漏電保護器處有足夠的故障殘壓。另外，當回路的中性線斷線時，回路上的電子式漏電保護器也將因失壓而不能動作，這時如手持絕緣損壞的手握式和移動式設備將是十分危險的。因此，在使用電子式漏電保護器時，要考慮上述因素。

五、結語

綜上所述，可知對漏電保護器在民用建筑物電氣設計中應用進行探討非常關鍵，能夠讓居民用戶更加清楚的了解到漏電保護器的作用，也能夠為相關設計人員提高民用建筑設計安全性提供幫助，漏電保護器是民用建筑物電氣設計中不可缺少的設備，其具體的安裝需要根據建筑要求以及國家相關規定進行。

參考文獻：

[1]任文德.談漏電保護器在工程電氣中的技術運用[J].沿海企業與科技.2009（05）

[2]孫傳兵.淺談漏電保護的重要性[J].中小企業管理與科技（上旬刊）.2008（11）

[3]師紅衛.民用建筑電氣中漏電保護器的應用[J].中小企業管理與科技（上半月）.2008（04）

[48]楊繼平.淺談漏電保護器的工作原理和應用[J].科技資訊.2008（21）