漏电保护器在民用建筑中的应用

耿亮

（北京世纪千府国际工程有限公司 湖南长沙 410000）

1 引言

电力在现代社会的工农业生产和人民生活中发挥着越来越重要的作用，但也有潜在危险，因安装、使用或维护不当的电气事故造成的生命和财产安全事故屡次发生，这一点在居民用电中表现得更为突出，并引起人们的广泛关注。因此，国家于1999年颁布了《住宅设计标准》，其中，对漏电保护进行了强制规定，以提高居民生活生产用电的可靠性和安全性。

2 接地故障类型及漏电保护的意义

接地故障根据故障类型可分为两种：①金属性接地故障；②电弧性接地故障。金属性接地故障的特点是故障电阻很小，电流瞬间通过故障点的电流量很大，故而导致故障点熔焊。因为建筑物内等电位连接的建立可以减少大约20%的接触电压，所以最终的接触电压为110V，远远超过低于36V的安全电压，这是造成人身电击事故的主要原因，并且这类线路电流虽大却不能熔断过流保护器内的保险丝，所以，只有安装漏电保护器，才能有效地避免伤亡事故的发生。

电弧性接地故障和金属性接地故障正好相反，电弧性接地故障故障点电阻很大，瞬间通过的电流几乎可以忽略不计，传统的电流保护器对此几乎不起任何作用，但其产生的密集电弧或火花温度通常在1500℃以上，任何易燃材料在其附近都能被燃尽，从而引发电气火灾，不过在使用漏电保护器后，对于这类接地故障则能起到很好的控制作用，可以有效避免火灾的发生。

3 漏电保护器工作原理

漏电保护原理是当被保护线路处于正常状态时，漏电保护的电流矢量之和与临时保护器相同，都是不动作，以此来维持整个线路的正常运行。当线路处在意外的情况下，由于漏电电流或电流不能通过，在这个时候，相电流矢量和不为零，产生相位差和零序电流，当零相位差和零序电流达到预设值时，漏电保护装置将发动脱扣器然后释放动作，切断电源，从而达到保护的目的。目前国内生产的电磁漏电保护器主要分为电磁型和电式型两类：电磁型漏电保护装置是由高导磁材料制成的零序电流互感器、带有过载和短路保护的断路器以及漏电脱扣器组成。零序电流互感器主要检测被保护线路中的零序电流，当被保护线线路出现漏电产生零序电流，引发的电磁场会削弱永久磁铁的磁场，这时就会释放出储能弹簧，漏电脱扣器在0.1s内发生动作，切断被保护线路，大大提高被保护线路的安全性和可靠性。

电子型漏电保护装置是由零序电流互感器、集成电路放大器、漏电脱扣装置和带有过载及短路保护断路器组成。其工作原理也是由零序电流互感器检测零序电流，所不同的是，当被保护线路上发生人员触电或漏电的状况时，零序电流互感器在次级绕组上产生一定量的电压，这些电压进入集成电路后会被放大，就此产生足够的电力来驱动断路器脱口，切断电源，从而起到触电和漏电保护的作用。

4 民用建筑漏电保护器的应用

漏电保护器在民用建筑中的应用应考虑到两种故障，并根据需要选择合适的漏电保护器。因此，必须采用综合处理的方式，以提高人们生产生活的用电安全。

4.1 漏电保护器的选择

漏电保护器的选择主要考虑以下几个因素：①识别漏电保护器，鉴定漏电保护器的电流，一般来说，现代使用的电力所输出的电流值小于30mA·s，一般对人体来说是安全的，所以在设计漏电保护时，不仅要考虑漏电保护器的“保护者”——动作电流，还需要将这个动作电流的时间设定为30mA·s。②即便在系统运行中没有发生漏电事故，也会出现漏电现象，不过这属于现象。为了保证电力系统的正常运行，漏电保护器不动作电流值必须比正常泄露的电流值要大，否则它将导致保护器误动作，因此，当我们设计漏电保护器的时候，需要参考相关的资料，结合现场测量数据，正确估算出系统的泄漏电流。③做漏电保护设计的时候要全面考虑金属性和电弧性两种故障。用来防止人员触电的漏电保护器一般情况下应该安装在容易发生触电事故的单台设备或小规模干线上，这种电流漏电保护装置的动作电流最好不超过30mA，动作时间以小于0.1s为宜。对于一级干线来说，安装带有稍微低灵敏度或低延迟敏感漏电保护器，用来防止电弧性接地故障引发火灾事件的发生。

4.2 漏电保护器的安装

配电网系统通常分为TN系统和TT系统。在TT配电网系统中，配电网低压侧的中性点直接与地面接触，而电气设备裸露在外的导电部分则通过保护线与地面相接。在TN低压配电网系统中，低压中性点直接与地面相接触，电气设备则与TT配电网一样，裸露的导电部分通过保护线与地面相接。在两种配电网系统中TN系统又分为两种，一种是TN-S系统，另一种是TN-C-S系统。在TN-S系统中，整个系统的保护线与中性线是一致的，而在TN-C-S系统中，系统干线的前一部分保护线和中性线是共享的，后一部分则是分开的。

不论是TN系统还是TT系统，在安装漏电保护器的时候，最有必要严格区分的是中性线N和保护线PE。四极式漏电保护器或三级四线漏电保护器的中性线，不管两者的中性线负载面是否发挥作用，电源中性线都应该从保护器的输入端与保护器相连接。保护线是断不能与漏电保护器直接相连的，当然，接入漏电保护器的中性线是不可以当做保护线的。

4.3 使用电磁式以及电子式漏电保护器应注意的事项

目前，电磁型漏电保护器和电子型漏电保护器的价格已无明显的差距，但电磁型漏电保护器在安全性和可靠性方面远远不如电子型漏电保护器。相比之下，电子型漏电保护器至少有三个缺点：①电子型漏电保护器是以故障电流所产生的电压经过集成放大器而使脱扣器动作，但是，漏电断路器以接地故障点距离比较短，故障电流产生的电压在经过集成放大后不足以使断路器跳闸。②在中性线（N线）断线的状况下，电子型漏电断路器会出现电压损耗，保护功能丧失的现象。③在潮湿的场所，50V的接触电压也会引起触电，而当电压小于50V的时候，电子漏电断路器就不会产生动作，所以电子型漏电保护器的应用范围非常有限。

5 结束语

综上所述，在实际应用中，我们应该尽量选用电磁型漏电保护装置。如果使用电子型漏电保护器，应使漏电保护器的安装位置远离插座，确保漏电保护器处有足够的故障残留电压能驱动漏电保护器在发生故障时发生动作。此外，在中性线回路断开的情况下，压力损失的电子型漏电保护装置无法发生动作，这样移动式和手握式电气设备就会很危险。因此，在使用电子型漏电保护器时，必须将这些因素都考虑在内。

[1]叶磊.在民用建筑电气中漏电保护器可靠性及应用的探讨[J].安徽建筑，2007，14（1）：86～88.

[2]师红卫.民用建筑电气设备中漏电保护器的应用[J].中小企业管理与科技，2008（7）：62～63.