住宅电源总进线漏电保护器应如何设置
摘要:住宅电源总进线漏电保护器,对避免住宅因漏电引起的火灾起着重要的作用。本文明确说明了《规范》对住宅电源总进线设置漏电保护器的要求及重要性;详尽介绍了漏电保护器的特性;系统地阐述了漏电保护器的选择、安装以及注意事项。希望能为业内人士提供技术参考,更希望漏电保护能引起本行业的重视,避免因此引起的火灾。
关键词:漏电保护, 住宅电源, 总进线。
《住宅设计规范》GB50096-1999(2003年版)6.5.2条规定“每幢住宅的电源总进线断路器应具有漏电保护功能”。其条文说明中阐述:“接地电弧短路是常见多发的电气火灾起因,但电弧短路的电流小,一般的断路器和熔断器不能或不能及时切断电源,而具有漏电保护功能的断路器对电弧短路电流有很高的动作灵敏度,能及时切断电源,防止电气火灾的发生”。这里明确提出了在每幢住宅楼电源总进线应设漏电保护器。那么,在工程设计中怎样才能正确执行规范,在系统构成、设备选型中应注意哪些问题呢?现就此问题进行分析和探讨。1. 漏电保护器的漏电动作特性漏电保护也称剩余电流保护,它和零序电流保护是有区别的,漏电保护是检测相电流及中性线电流的矢量和,即iL1+iL2+iL3+iN=0。将三相导线及N线穿过电流互感器,当没有发生接地故障时,无论三相是否平衡,此值总是为零,当发生某一相接地故障时,此值即为故障电流。因此,漏电保护器的整定泄漏电流IZ应当考虑两个基本条件:必须躲过正常泄漏电流IL(即IZ>IL);IZ必须小于引起火灾的最小点燃电流(IRmin),即IZ<IRmin。(1) 漏电保护器的整定电流应大于正常泄漏电流值按国家标准《漏电保护器安装和运行》(GBl3955-92)中5.3规定:“根据电气线路的正常泄漏电流,选择漏电保护器的额定动作电流。选择漏电保护器的额定动作电流时,应充分考虑到被保护线路和设备可能发生的正常泄漏电流值,必要时可通过实际测量取得被保护线路和设备的泄漏电流值;选用的漏电保护器的额定不动作电流,应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流的最大值的2倍”。泄漏电流不同于额定工作电流,它不能通过计算得到准确数值。通过计算得出的泄露电流是合格用电设备允许泄漏电流的最大值,正常情况下会小于此值。当用电设备不动作时,用电设备和线路的泄漏电流仍会部分存在。另外,随着设备使用时间的增加、绝缘老化以及受潮因素的作用等,泄漏电流会逐渐增加。因此,漏电保护器的额定漏电动作电流值应留有一定余量,以适应日久回路绝缘电阻降低、用电设备增加以及季节变化等引起的泄漏电流增大的现象。
(2) 漏电保护器的整定电流应小于引起火灾的最小点燃电流在住宅电源总进线设漏电保护器是为了防止接地故障引起的电气火灾。当发热功率为60~100W释放在较小面积的可燃物上,就会立即引发火灾。该功率折合成电流值为272.7~454.5mA(I=P/U=60/0.22=272.7mA)。因此,住宅总进线处设置的漏电保护器的额定漏电动作电流IZ≤300~500mA。
(3) 住宅总进线漏电保护器的整定电流可按下列要求选择当住宅部分建
筑面积小于1500m2 (单相配电)或4500m2 (三相配电)时,漏电保护器的额定漏电动作电流Iz为300mA。当住宅部分建筑面积在1500~2000m2 (单相配电)或4500~6000m2 (三相配电)时,漏电保护器的额定漏电动作电流Iz为500mA。当住宅部分建筑面积超过6000m2时,应多路配电并分别设置漏电保护器,或在总配电柜的出线回路上分别装几组漏电保护器。2. 配电系统的漏电保护器动作应满足选择性要求为防止人身电击伤亡事故,控制接地故障切断电源时引起的停电范围,漏电保护器动作应有选择性。住宅配电系统的漏电保护按《住宅设计规范》要求,可分为二级漏电保护,总进线和住户一般插座支路(除空调插座以外)。其作用,后者是防止人身电击伤亡事故;前者不仅可以防火,而且还可以做为防触电的后备保护,与户内漏电保护器相互配合,形成有层次,有纵深,具有选择性的漏电保护体系。因此,应合理选取漏电保护器的动作电流和动作时间,以达到两级保护间的协调配合。上一级的漏电保护器的额定不动作电流不小于下级各支路所有漏电保护器额定不动作电流之和,同时,应选用带有一定时限的保护器,即具有选择性标志s的产品。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 中7.7.10.2条规定:在用作直接接触防护的附加保护或间接接触防护时,剩余动作电流不应超过30mA;电气布线系统中接地故障电流的额定剩余电流动作值不应超过500mA。推荐参考值:第二级(住宅插座回路)采用动作电流30mA,动作时间小于0.1s的漏电断路器;第一级采用300mA或500mA,动作时间小于0.4s的漏电断路器。3. 住宅电源总进线漏电保护器的极数选择 《住宅设计规范》要求,住宅配电系统“应采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式,并进行总等电位连接”。在设计中对一幢住宅究竟采用哪一种接地方式,需要根据具体条件确定。随接地方式的不同,其总进线漏电保护器的极数也应不同。
(1)TT或TN-S配电系统在TT或TN-S配电系统中,相线与中性线发生相零短路或N线电位偏移所引起的高电位传不到PE线上去,N线上的高电位可能导致维护检修人员有间接触电的危险。所以,当住宅的配电系统为TT或TN-S时,其总进线漏电保护器应采用能够同时断开N线的四极四线式漏电保护断路器。
(2)TN-C-S配电系统在TN-C-S配电系统中,住宅总电源进户处和总漏电保护器电源侧,将PEN线进行重复接地和总等电位联结之后,PEN线被分为N线和PE线。如果PEN线出现高电位,此高电位将经总等电位联结端子传至N线和PE线;或者N线上出现高电位,它也将经过总等电位联结端子传至PE线。由于总等电位有消除上述触电危险的作用,所以,高电位不会对人构成间接触电危险。可见,当住宅的配电系统为TN-C-S时,其总进线漏电保护断路器不需要对N线进行检修隔离,可选用三极四线式漏电保护断路器。实际工程中常出现采用三极三线式漏电保护器合不上闸的现象。三极三线式漏电保护器只有三根相线穿过零序电流互感器,而中性线不穿过该互感器。下面分两种情况分析:第一,如果三相负荷完全平衡,则零序电流互感器所包含的电流向量为零,漏电保护器不动作。当其中一相线发生碰壳故障,则零序电流互感器所包含的电流向量和不为零,漏电保护器动作,起到保护作用。三极三线式漏电保护器适用于三相负荷完全平衡的情形。第二,如果三相负荷不平衡,则零序电流互感器所包含的电流向量和不等于零,甚至其向量和较大,导致漏电保护器脱扣装置动作,漏电保护器合不上闸,保护器不能正常工作。可见,三极三线式漏电保护器仅适用于三相
负荷完全平衡的情形。在以单相负荷为主的住宅楼中,三相负荷不可能完全平衡。因此,住宅电源总进线漏电保护器严禁使用三极三线式。4。住宅电源总进线漏电保护器的设置位置
4.1 低层及中高层住宅电源总进线漏电保护器
此类住宅楼用电,一般为普通照明及普通动力,不涉及消防设备的用电,住宅电源总进线漏电保护器的设置通常有如下两种情况:
(1)当一幢住宅面积不大于2000m2 (单相配电)或6000m2(三相配电),正常总泄漏电流值小于500mA。总漏电保护器应设在住宅电源进户线总开关后。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容