漏电保护器在民用建筑物电气设计中的应用

吴海涛 李东远

哈尔滨工业大学建筑设计研究院 150090

【摘 要】在民用建筑物电气设计中，漏电保护器是必须要安装的设备，因为电气设备在日常运行中，可能会因为各种因素发生接地故障，造成人身伤亡，而漏电保护器的安装，则可以大大减少伤亡事故，保护人民生命财产。本文首先介绍了安装漏电保护器的必要性，其次概述了安装两级漏电保护器的基本情况；最后探讨了四级和二级漏电保护器的应用及使用电子式漏电保护器应该注意的事项，希望为漏电保护器安装人员提供借鉴。

【关键词】漏电保护器；民用建筑；电气设计；应用

一般的民用建筑都需要安装两级漏电保护器，分别安装在插座回路以及电源进线位置上，有些民用建筑也需要安装三级或者是四级的漏电保护器，以此达到最佳的保护效果，虽然安装多级漏电保护装置需要消耗大量的资金，但是起到的保护效果十分突出，几乎不会发生电气类的故障。

一、安装漏电保护器的必要性

接地故障也称为接地短路，这种故障可以具体的划分为两种，第一种是金属性故障，这一类型的故障属于故障点熔焊，发生这一故障时，其故障点会发生阻抗，但是因其产生的作用比较小，所以可以忽略不计；第二种是电弧性故障。无论是哪种形式的接地故障，其产生的严后果都有可能造成人身伤亡。为了避免人身伤亡事故的发生，Id电流通常都足够大，在这种情况下，断路器等相关设备会发出瞬间动作，以此来防止事故的发生，但是因为影响Id值得因素非常多，比如线路连接质量、日常的维修管理等，因此不能只是单纯的依赖电流来判断是否发生故障，一旦发生误判，其后果一样十分严重。所以无论是TT系统还是TN系统的建筑物电气系统，都应该安装漏电保护器，尤其是插座回路上，而且对这种漏电保护器也有一定的规定，通常是安装额定动作电流不超过30mA的瞬动漏电保护器。

所谓电弧性接地故障，就是指当出现接地短路故障时，发生故障的点并没有出现不熔焊的情况，而是出现了电弧以及电火花。无论是出现电弧，还是电火花，两者都会产生非常大的阻抗，对Id电流将产生非常大的影响，这种影响将导致断路器等相关设备无法瞬间动作或者不能发出动作，这时无论是故障点，还是PE线，只要通过Id电流，都会产生大量的电弧或者是电火花，其温度高达上千度，一旦附近有可燃物，将会发生非常严重的电气火灾，损失不可估量。但是需要说明的是，如果是电弧电气故障，不会造成人员伤亡，因为当发生电弧接地故障时，正常使用的220V电压有一部分会降落在电弧上，进而导致电压大大降低，无法造成人身伤亡。

二、安装两级漏电保护器

实际上漏电保护器不仅仅需要在插座回路上安装，还应该在其他位置安装，否则无法全面的起到防范电气故障的作用，我国针对这一问题，相关法律法规已经做出相应的规定，在电源进线上也应该安装该设备，对其额定动作电流也有一定的要求，通常要达到300mA，该位置上的漏电保护器还需要进而延时设计，大概保持在0.15秒之间即可，进而与插座漏电保护器形成两级保护，相互配合，提高保护效果。虽然两级漏电保护器的安装成本略高，但是效果十分突出，不能能够防范普遍的电气故障，还可以防范电弧性以及金属性电气故障，与可能会产生的损失相比，其投资成本并不高。

三、四级和二级漏电保护器的应用

为了在民用建筑物电气设计中符合安全要求，应该最大程度的减少开关电器的级数，与此同时减少触头数，并且在此基础上，尽可能的减少连接点。通常情况下，与开关有关的触头类的连接，如果处理不好非常容易发生事故，尤其是在三相回路中，发生事故的可能性更大，只是在实际操作中，三相回路即使出现导电不良的影响，也会正常运转，所以不容易发现，但是如果导电不良的现象持续时间比较长，将会烧坏单相设备，所以最佳的办法就是尽可能的减少触头。

目前存在一种误解，即认为由于三相负荷不平衡，而中性线截面又小于相线截面，为防中性线过截而装四极开关。但过电流防护措施标准和我国低压配电设计规范都规定不必为此断开中性线，只需在中性线上装设过流检测元件来断来三根相线，使中性线不再有电流，过载问题自然迎刃而解了。另一种误解，即认为带有单相负荷的三相漏电保护器应采用四极的。其实漏电保护器的标准名称是“剩余电流动作保护器”，它只能在回路中出现剩余电流（如绝缘损坏引起的对地泄漏电流）时动作，而与回路不平衡电流毫不相干。因此，这些误解造成了现时一些四级漏电保护器的应用过滥。四极（单相为二极）漏电保护器主要用于 TT 系统，TT 系统回路有一相发生接地故障，故障电流 Id 在电源接地电阻 Rb 上产生电压降，使中性线带故障电压Uf=Id*Rb，因中性线是绝缘的，此 Uf 一时并不引起事故，但此时若电气设备又发生碰外壳接地故障，漏电保护器跳闸，Uf 将沿着图中虚线所示路径传导至设备外壳。因中性线未被切断，如果 Uf 大于 50V，则漏电保护器跳闸后仍难免发生电击事故。如果 TT 系统采用的是四极或二极漏电保护器，则在断开线的同时中性线也被断开，从而切断 Uf 的传导路径，事故就不致发生。TN-C 系统因不允许 PEN 线通过漏电保护器而无法装设漏电保护器。TN-S 和 TN-C-S 系统内设备外壳与 N 线相连通，不存在上述漏电保护器动作后外壳反而出现故障电压的问题。由此可知，四极或二极漏电保护器的应用与被保护回路三相负荷是否平衡无关，而与回路接地系统类型有关。

四、采用电子式漏电保护器应注意的事项

电子式漏电保护器制作简单，价格低廉，是我国广泛采用的漏电保护器类型。但它不同于电磁式漏电保护器类型。电磁式漏电保护器用故障电流的能量来脱扣，而电子式漏电保护器是用故障回路的残压来脱扣（发生接地故障时，回路电压下降，此残压指故障时漏电保护器接线端子上的电压，不是指公用电网的电压负偏差）。当接地故障点靠近漏电保护器时，其值过低，不能使漏電保护器动作来避免事故的发生。因此，当采用电子式漏电保护器时，应注意漏电保护器的安装位置不能离插座太近，以保证漏电保护器处有足够的故障残压。另外，当回路的中性线断线时，回路上的电子式漏电保护器也将因失压而不能动作，这时如手持绝缘损坏的手握式和移动式设备将是十分危险的。因此，在使用电子式漏电保护器时，要考虑上述因素。

五、结语

综上所述，可知对漏电保护器在民用建筑物电气设计中应用进行探讨非常关键，能够让居民用户更加清楚的了解到漏电保护器的作用，也能够为相关设计人员提高民用建筑设计安全性提供帮助，漏电保护器是民用建筑物电气设计中不可缺少的设备，其具体的安装需要根据建筑要求以及国家相关规定进行。

参考文献：

[1]任文德.谈漏电保护器在工程电气中的技术运用[J].沿海企业与科技.2009（05）

[2]孙传兵.浅谈漏电保护的重要性[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2008（11）

[3]师红卫.民用建筑电气中漏电保护器的应用[J].中小企业管理与科技（上半月）.2008（04）

[48]杨继平.浅谈漏电保护器的工作原理和应用[J].科技资讯.2008（21）