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《智能建筑電氣技術雜志》2014年第二期
1三級漏電保護裝置設置方法
1、1設置原則所謂三級漏電保護裝置設置方法是將住宅部分的漏電保護裝置分為三級設置,如圖1所示。第一級漏電保護裝置設置在光柜總開關的下一級開關處,其作用主要是防止住宅樓漏電電弧引發的火災,動作電流一般為300mA~500mA。第二級漏電保護裝置設置在每一戶的戶箱總開關處。其主要作用是降低光柜總開關誤動作的機率,減少光柜總開關誤動作對居民生活及物業管理的影響。動作電流可根據住宅的面積來確定,一般100m2以下住宅的動作電流為50mA,100m2以上住宅的動作電流為100mA。第三級漏電保護裝置設置在戶內每個插座回路里。其作用主要是防止電弧性接地故障和金屬性接地故障。電源插座回路常有帶金屬外殼的固定式、手握式或移動式家用電器,發生金屬性接地故障時,電器可導電的金屬外殼的接觸電壓非常危險,可引發人身電擊事故,人體遭受電擊后往往不能脫離漏電的家用電器,甚至導致死亡事故。
1、2動作時限性的要求要想漏電保護裝置的作用達到預期的效果,必須嚴格遵守各級漏電保護裝置動作時限性的要求。否則不僅起不到漏電保護的作用,而且容易造成混亂[4]。圖2所示為三級漏電保護裝置動作時間和動作電流的配合關系。工程中傳統的兩級漏電保護配合關系僅為圖2中所示保護區2和保護區3區域。保護區3負載電流小,動作電流一般設置為30mA,動作時間設置為01s,主要目的是防止電器漏電對人的電擊及漏電保護,防止因接地電弧短路引發的電氣火災;保護區2被保護的電網面積相對較大,負載電流大,動作電流設置為100mA~300mA,動作時間設置為02s以上,主要是為防止漏電保護放電引發火災,靠漏電開關保護線路的火線與零線的小電流接地。結合圖2,對三級漏電保護裝置的動作時限性提出如下要求:保護區3的動作電流I3<30mA,動作時間t3<01s;保護區2的動作電流I2取50mA或者100mA,動作時間t2取02s~03s;保護區1的動作電流I1取300mA~500mA,動作時間t1取04s~1s。除此之外還要求保護區1和保護區2的漏電保護裝置的動作時間和漏電動作電流可調。
2可行性分析及實例驗證
為了分析三級漏電保護裝置是否可行,作者以保利中央花園住宅為例,進行漏電計算及選用分析。保利中央花園的漏電保護裝置設置了三級,第一級漏電保護裝置設置在光柜總開關的下一級開關處,動作電流為300mA。第二級漏電保護裝置設置在每一戶的戶箱總開關處,動作電流為100mA。第三級漏電保護裝置設置在戶內每個插座回路里,動作電流為30mA。首先分析驗證第三級漏電保護裝置的動作電流設置,即插座回路漏電流。根據以上的分析,在電氣設計中,插座回路漏電保護裝置一般選用動作電流30mA,動作時間小于01s的開關,以下驗證了選用30mA的漏電保護器的可行性。以2居室(按120m2計)為例,如圖3所示保利中央花園的住宅戶內插座回路導線為BV3×4mm2,照明回路導線為BV2×25mm2,戶內插座回路包括廚房專用插座回路與普通插座回路,只計算其中一個回路的漏電電流,線路按照長度150m,導線為4mm2計算,經表1計算得出:戶內插座回路線路漏電電流為:52mA×015=78mA;加上通常家用電器熒光燈(插座回路):01mA×2=02mA;熒光燈(插座回路):002mA×8=016mA;手握Ⅰ級電器3臺:075mA×3=225mA;固定I級電器(空調等)2臺:35mA×2=7mA,電腦(電視機):35mA×2=7mA;同期系數取075,合計18mA。經計算得出結論,漏電保護開關的漏電動作電流30mA,大于住宅室內插座回路正常漏電電流18mA,滿足設計規范要求。其次,分析驗證第一級漏電保護裝置的動作電流設置,即住宅樓為防止電氣火災而設置的漏電保護開關的動作電流。由上面計算可知住宅樓正常運行時每戶(按120m2計)的泄漏電流為18mA。保利中央花園為高層住宅,每層4戶,15層共60戶,三相供電每相帶20戶,同期系數取039,單相漏電電流為:18mA×20×039=1404mA。因此,總漏電開關的動作電流設置為300mA,滿足設計規范要求。最后分析驗證第二級漏電保護裝置的動作電流設置。保利中央花園住戶入住后1~4個月,物業反映樓座總開關頻繁跳閘,部分樓座總開關一天要跳閘5~6次,甚至有一個光柜總開關一天跳閘多達14次。對居民正常生活產生嚴重影響,本樓居民意見較大。筆者通過現場勘察,經過分析得出結論:由于裝修用的電機、電鉆等設備通常比較陳舊,線路嚴重老化,會產生較大的漏電電流,而這些老化的裝修設備產生的漏電電流可能小于30mA,無法使戶內的漏電開關動作,在住宅樓入住初期,多住戶同時裝修,產生多個小于30mA的漏電電流,再加上其他已入住的住戶用電設備正常的漏電以及樓座原有配電線路的漏電,樓座光柜的總漏電電流就會超過300mA的總漏電保護裝置設定值,導致光柜總開關動作。針對此情況,物業采納了本文筆者的建議將小區住宅樓的漏電保護裝置由原來的兩級改為三級,在每戶戶箱的總開關處增設100mA的漏電保護裝置。改裝完成后,本小區再也沒有發生過樓總開關跳閘的現象。
3結束語
本文提出的三級漏電保護裝置的方法滿足規范要求,不僅能夠防止電弧性接地故障和金屬性接地故障的發生,而且能夠很好地防止住宅樓漏電電弧引發的火災。除此之外,在不增加太多成本的情況下,還能很好地減少由于建筑物電氣線路和電氣設備老化而絕緣質量下降等引起的樓總開關頻繁誤動作跳閘的可能性,縮小了影響范圍。
作者:孫林封小燕單位:筑博設計股份有限公司北京分公司