浅析建筑电气的漏电保护王武亮

浅析建筑电气的漏电保护王武亮

王武亮郭学义高连柱

王武亮郭学义高连柱

中建八局第一建设有限公司山东济南250001

摘要：随着我国建筑事业的发展，电气施工在建筑工程中的应用越来越广泛。在建筑电气工程施工过程中，常常会发生触电事故，给电气施工人员的生命财产安全造成很大的影响。采用漏电保护技术，在电气工程系统中加入漏电保护装置，能够有效的降低施工人员触电几率。本文首先对漏电保护技术原理进行分析，然后分析建筑电气工程中漏电保护技术的应用原则，最后通过工程实例分析漏电保护技术在建筑电气工程施工中的应用，供有关人员参考。

关键词：建筑电气；漏电保护技术

1漏电保护器的适用场所

民用建筑的低压进线处需安装漏电保护器，以防由于电气故障引起的火灾；宾馆客房的照明与插座，民用住宅、学校、医院病房和浴室等公共场所的插座回路；户外照明、广告照明等室外电气设施；装有隔离变压器的二次侧电压超过30V的配电线路；有TT系统供电设备的用电设备。对于整个建筑电气设备中，开关插头等活动连接以及线路固定，都应由电气专业人员进行操作，保证施工规范，不留安全隐患。建筑电气的使用与人们的日常生活是紧密相连的，普及安全用电知识，加强安全用电意识，使用正确的操作方法，才能最大程度地避免用电事故的发生。

2漏电保护器的应用

低压供配电系统根据保护接地的特征分为TN系统、TT系统、IT系统，其中TN系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统方式，各供电系统详见《低压供配电系统总结》，现简单介绍漏电保护器在各供配电系统中的应用。

2.1TN-C系统(三相四线制)

该系统的中性线(N)和保护线(PE)是合一的，该线又称为保护中性线(PEN)线。节省了一条导线，但在三相负载不平衡或保护中性线断开时会使所有用电设备的金属外壳都带上危险电压。因PE线与N线合二为一，故该种接地系统不能加装漏电保护器。

2.2TN-S系统(三相五线制)

该系统的N线和PE线是分开的。PE线在正常情况下没有电流通过，不会对接在PE线上的其他设备产生电磁干扰。此外，由于N线与PE线分开，N线断开也不会影响PE线的保护作用。TN-S系统应加装漏电保护器，但仅N线和相线可穿过漏电保护器零序电流互感器。

2.3TN-C-S系统(三相四线与三相五线混合系统)

系统中有一部分中性线和保护是合一的；而且一部分是分开的。它兼有TN-C系统和TN-S系统的特点，常用于配电系统末端环境较差或有对电磁抗干扰要求较严的场所，TN-C-S系统可加装漏电保护器，但PEN和PE线不能穿过零序电流互感器。

在TN系统中，为确保PE线或PEN线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，对PE线和PEN线还必须进行必要的重复接地。PE线PEN线上不允许装设熔断器和开关。并且一旦改成TN-C-S系统，不能再把N线与PE线合为PEN线。

3现代建筑电气漏电保护对策

3.1等电位联结的实施

等电位联结即为把保护接零总线和建筑物的暖通管、总煤气管、总水管等金属管道或装置，用导线进行联结的一种方法，以此来均衡建筑物内电位的目的，此法尤其适用于易燃易爆的场所。对于单相220V的线路，漏电保护器只能起到间接接触保护作用，还同时存在由于机件得磨损、质量的不稳定引发的寿命较短、接触不良等因素的影响，导致动作失灵等隐患，无法单独作为一种有效的保护措施，仍需进行等电位联结，才能完全消除低电位的金属零件与漏电的设备或电气线路之间的电火花、电弧现象的发生，进而有效避免火灾等安全事故。在实行漏电保护过程中，应单独敷设保护零线；在保护零线中，不得再独立设置开关或者熔断器。尤其在外电线路和施工用电通用一个供电系统时，要求电气设备必须符合当地供电要求，采取接地保护或者接零保护措施。在同一个变压器、母线或者发电机的供电电力网中，不能同时采取接地保护和接零保护两种形式。另外，如果电气设备的厂家已经明确规定漏电保护规范，则应严格执行。

3.2在接零保护原则

在建筑电气施工正常进行过程中，一些电气设备的不带电外露部位，也需要进行接零保护，具体包括以下几个方面：第一，配电屏、控制频金属框架部分需要进行接零保护；第二，电气设备（变压器、互感器）等传动设施必须进行接零保护；第三变压器、发电机、照明工具、电动工具等金属外壳也需要进行接零保护；第四，线路线杆中金属支架、开关金属外壳以及电容器金属外壳等也必须进行接零保护；第五，线路中金属保护套、钢索、操作平台等也需要进行接零保护；第六，建筑施工现场电气室中设备的金属外壳、带电部分金属门、栏杆等等同样需要接零保护；第七，对于运行环境较差的场所，电气设备一般采用接零保护方式。在实行漏电保护过程中，应单独敷设保护零线；在保护零线中，不得再独立设置开关或者熔断器。

3.3漏电保护装置的试验

为了检验本装置检测真实接地漏电故障的准确性，采用10kV高压经过水电阻单相接地的方法做人工接地试验。在高压开关负荷端（零序电流互感器的下方）任取一相进行接地试验。用一段高压电缆接V型铁板上，电流表一端接到接地极上，准备工作做好后送电试验。多次试验，每次都准确动作。解决了漏电保护不适应中性点经消弧线圈接地系统问题。对2种中性点接地方式并存的煤矿，尤其是在2种中性点运行方式交替的阶段，该保护更具实用价值。

3.4模数转换电路的设计

为满足电源宽动态范围测量中低频信号的转换，选用带数字滤波的Σ-△型的16位A/D转换器AD7705芯片。该器件对于来自传感器的低电平输人信号能直接接受，再产生串行的数字输出，利用Σ-△转换技术实现l6位无丢失代码性能以及0.003%的非线性度。串行接口可配置为三线SPI接口，可由软件来配置信号极性、增益值以及更新速率，为消除器件本身或系统的增益和偏移误差，该器件还配置系统校准和自校准选项。

4配电线路的铺设对漏电起关键作用

4.1做好架空配电线路的架设

架空线必须架设在专用电杆上，严禁架设在树木架及其他设施上；架空线导线截面的选择应符合规范要求：导线中的计算负荷电流不大于其长期连续负荷允许载流量、线路末端电压偏移不大于其额定电压的5%；三相四线制线路的N线和PE线截面不小于相线截面的50%，单相线路的零线截面与相线截面相同、按机械强度要求，绝缘铜线截面不小于l0mm2，绝缘铝线截面不小于16mm2，在跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内，绝缘铜线截面不小于16mm2，绝缘铝线截面不小于25mm2。

架空线路必须有短路保护。采用熔断器做短路保护时，其熔体额定电流不应大于明敷绝缘导线长期连续负荷允许载流量的1.5倍；采用断路器做短路保护时，其瞬动过流脱扣器脱扣电流整定值应小于线路末端单相短路电流。

4.2电缆线路

电缆中必须包含全部工作芯线和用作保护零线或保护线的芯线；需要三相四线制配电的电缆线路必须采用五芯电缆；五芯电缆必须包含淡蓝、绿/黄二种颜色绝缘芯线；电缆直接埋地敷设的深度不应小于0.7m，井应在电缆紧邻上、下、左、右侧均匀敷设不小于50mm厚的细砂，然后覆盖砖或混凝土板等硬质保护层。

5结语

随着社会的迅速发展与进步，漏电保护技术作为人们日常生活中的一种安全保护产品，不仅保障了人们的用电安全，同时还推动了电气领域的发展。由此可见，在人们的日常生活中，剩余电流动作保护器的使用，在保障人们安全用电的同时，还在很大程度上稳定了社会发展秩序。

参考文献：

[1]王丹，郭明亮，范小亮.浅谈现代建筑电气漏电保护技术[J].科技创新家，2012，28（3）：125-126.

[2]王志强.建筑电气中漏电保护器应用[J].科技创新与应用，2012，28（1）：99-100.