3、漏電保護(hù)裝置裝設(shè)在單相或三相上,其檢測(cè)到的電流是不同的
為了使裝設(shè)的漏電保護(hù)裝置能達(dá)到防止電氣火災(zāi)的目的,對(duì)裝設(shè)的方式是否合適,裝設(shè)單相漏電保護(hù)還是裝設(shè)三相漏電保護(hù)呢應(yīng)做具體分析。
3.1漏電保護(hù)裝置裝設(shè)在單相上
單相線(xiàn)路上裝一個(gè)電流互感器,作為檢測(cè)漏電電流的探測(cè)元件,使相線(xiàn)和中性線(xiàn)穿過(guò)電流互感器
?。?)正常情況:?jiǎn)蜗嗯潆娤到y(tǒng)的正常泄漏電流等于通過(guò)漏電保護(hù)裝置的相線(xiàn)電流和中性線(xiàn)電流瞬時(shí)值的矢量和。
(2)事故情況:相線(xiàn)發(fā)生非金屬性單相接地短路(對(duì)地產(chǎn)生電弧),設(shè)接地短路電流為d,則漏電電流
由此可見(jiàn),單相配電系統(tǒng)事故時(shí)的泄漏電流,等于通過(guò)漏電保護(hù)裝置的相線(xiàn)電流和中性線(xiàn)電流瞬時(shí)值的矢量和,亦即是漏電保護(hù)裝置的檢測(cè)裝置裝設(shè)在單相上,在正常情況,可以檢測(cè)到線(xiàn)路和設(shè)備的正常泄漏電流,事故時(shí)又能檢測(cè)到正常泄漏電流和接地短路電流兩部分電流的矢量和,當(dāng)ILΣ的有效值大于漏電保護(hù)裝置動(dòng)作電流的設(shè)定值時(shí),漏電保護(hù)器動(dòng)作,發(fā)出信號(hào)或脫扣跳閘。
3.2漏電保護(hù)裝置裝設(shè)在三相上
三相線(xiàn)路上裝一個(gè)大電流互感器,作為檢測(cè)漏電電流的探測(cè)元件,使三根相線(xiàn)和中性線(xiàn)都穿過(guò)電流互感器。
?。?)如供電系統(tǒng)無(wú)故障,亦無(wú)正常泄漏電流(理想情況)時(shí),不論供電系統(tǒng)是否平衡,漏電保護(hù)裝置檢測(cè)到的電流均為零
?。?)事實(shí)上,三相線(xiàn)路和設(shè)備正常時(shí)總有一些正常泄漏電流
?。?)假如三相正常泄漏電流平衡
此時(shí)三相漏電保護(hù)裝置檢測(cè)到的正常泄漏電流為零;
?。?)假如三相正常泄漏電流不平衡
此時(shí)三相漏電保護(hù)裝置檢測(cè)到的電流為三相不平衡的正常泄漏電流,其大小與不平衡程度有關(guān)。
?。?)在三相正常泄漏電流平衡時(shí)
此時(shí)檢測(cè)到的是不平衡的正常泄漏電流及事故短路電流的矢量和,其電流大小應(yīng)視不平衡的程度而定。在某種情況下,三相檢測(cè)到的電流可能會(huì)比事故相的短路電流或最大相的不平衡電流還小,不能反映每相真實(shí)的漏電電流的情況。
從以上分析可以得出以下結(jié)論:
(1)在單相配電系統(tǒng)中,單相漏電保護(hù)裝置正常時(shí),檢測(cè)到的電流為線(xiàn)路和設(shè)備的正常泄漏電流,發(fā)生單相非金屬性接地短路時(shí),檢測(cè)到的電流為正常泄漏電流和接地短路電流的矢量和。
?。?)在三相正常泄漏電流平衡的情況下(理想情況),三相漏電保護(hù)裝置檢測(cè)到的電流為零;在三相正常泄漏電流不平衡的情況下,三相漏電保護(hù)裝置檢測(cè)到的是三相不平衡的正常泄漏電流。
?。?)目前生產(chǎn)的三相漏電保護(hù)裝置的探測(cè)器(或三相漏電斷路器)的檢測(cè)漏電電流的原理,大多是所有相線(xiàn)和“N”線(xiàn)都穿過(guò)一個(gè)電流互感器,其額定漏電動(dòng)作電流(額定剩余動(dòng)作電流)是按采集到的三相不平衡電流設(shè)定的,如用在三相進(jìn)線(xiàn)、單相配電的情況,三相漏電斷路器的動(dòng)作不能反映各相實(shí)際的漏電情況,有可能漏電保護(hù)裝置或漏電斷路器還未動(dòng)作,但有的相線(xiàn)漏電電流可能已超過(guò)引發(fā)火災(zāi)電流的最小限值,因此以上結(jié)構(gòu)的三相漏電保護(hù)裝置或三相漏電斷路器,適用于在三相正常泄漏電流平衡或基本平衡的回路中。
?。?)重要場(chǎng)所中,平時(shí)需要監(jiān)控每相正常泄漏電流的變化;事故時(shí)又要監(jiān)控全部的漏電電流。
此時(shí)漏電保護(hù)的檢測(cè)裝置應(yīng)具有三個(gè)獨(dú)立的電流互感器或三個(gè)單相的漏電斷路器,并分別裝設(shè)在每個(gè)相線(xiàn)上,每相的“N”線(xiàn)必須通過(guò)各自的電流互感器。
4、漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.1漏電保護(hù)在一般住宅樓中的裝設(shè)
《住宅規(guī)范》GB50096-1999規(guī)定:“每棟住宅的總電源進(jìn)線(xiàn)斷路器,應(yīng)具有漏電保護(hù)功能”。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐,有較多的資料表明,安裝在住宅樓總進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)處的RCD(其動(dòng)作電流采用300mA,有的采用500mA),一旦跳閘,維修人員很難找到故障點(diǎn),在未查清故障并排除故障以前很難合閘,中斷供電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),則影響生活用電,有些地方感到裝了RCD反而不好用,于是將已安裝的RCD又拆卸了。
筆者認(rèn)為,以上情況首先應(yīng)該明確漏電保護(hù)的報(bào)警信號(hào)是預(yù)告警信號(hào)?!蹲≌?guī)范》只規(guī)定總電源進(jìn)線(xiàn)斷路器應(yīng)具有漏電保護(hù)功能,并沒(méi)有規(guī)定一定要跳閘,可以只發(fā)預(yù)警信號(hào),告訴有關(guān)人員去查找問(wèn)題,組織維修,這就不存在亂跳閘和亂停電的問(wèn)題?,F(xiàn)在的問(wèn)題是,發(fā)出的報(bào)警信號(hào)往哪里送?報(bào)警后,哪個(gè)部門(mén)來(lái)處理?這些組織管理上的問(wèn)題,需要多方協(xié)調(diào)解決。
除以上管理問(wèn)題外,總斷路器經(jīng)常跳閘還應(yīng)考慮以下因素:
?。?)在設(shè)計(jì)階段,無(wú)法實(shí)測(cè)正常的泄漏電流值,只能按現(xiàn)有資料估算。由于正常泄漏電流與多種因素有關(guān),項(xiàng)目建成后,正常泄漏電流,由于某種因素的影響增大了,超過(guò)了原設(shè)計(jì)漏電保護(hù)動(dòng)作電流的預(yù)計(jì)值,使漏電斷路器跳閘。因此,項(xiàng)目建成后必須對(duì)漏電斷路器按實(shí)際的漏電電流進(jìn)行校驗(yàn),亦應(yīng)采用可調(diào)式的漏電斷路器;
?。?)住宅供電,一般采用TN-C系統(tǒng)供電,在進(jìn)戶(hù)處設(shè)置重復(fù)接地,PE線(xiàn)和N線(xiàn)在此連接并接地,使TN-C系統(tǒng)變成TN-C-S系統(tǒng),進(jìn)戶(hù)后“N”線(xiàn)應(yīng)與相線(xiàn)一樣保持絕緣,使建筑物內(nèi)的“N”線(xiàn)只有一點(diǎn)接地,安裝時(shí)不慎,有可能在建筑物內(nèi)的“N”線(xiàn)與其它的接地裝置或“PE”線(xiàn)相碰接,即形成“N”線(xiàn)的多點(diǎn)接地,產(chǎn)生雜散電流,使RCD誤動(dòng);
?。?)有些施工單位錯(cuò)誤地認(rèn)為,“PE”線(xiàn)和“N”線(xiàn)在重復(fù)接地處已經(jīng)連接并接地了,將“N”線(xiàn)當(dāng)做“PE”線(xiàn)使用,在連接設(shè)備或插座時(shí),將“PE”線(xiàn)和“N”線(xiàn)接錯(cuò),使RCD誤動(dòng);
?。?)穿管敷線(xiàn)時(shí)不文明施工,破壞了導(dǎo)線(xiàn)或電纜的絕緣,留下了接地的隱患。
一般住宅供電以三相進(jìn)線(xiàn)單相配電者居多,三相正常泄漏電流一般是不平衡的,裝設(shè)在主斷路器處的三相式漏電斷路器或漏電保護(hù)裝置,不可能監(jiān)控每相漏電電流的實(shí)際變化,因此建議采取下列方案:
1)一棟樓中的每個(gè)單元一般都有一個(gè)電表箱(或總配電箱),在電表箱內(nèi)每個(gè)用戶(hù)出線(xiàn)處裝設(shè)單相兩極的RCD,用戶(hù)的配電線(xiàn)路和設(shè)備均在漏電斷路器的保護(hù)范圍內(nèi),平時(shí)可檢測(cè)到每戶(hù)漏電電流的變化情況,事故時(shí)也反映真實(shí)的全部漏電電流,到達(dá)設(shè)定值時(shí)發(fā)出信號(hào),不脫扣跳閘,這個(gè)方案設(shè)備集中,每戶(hù)漏電情況直觀(guān),容易發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患,檢查方便、停電范圍小,投資雖增加一些,但沒(méi)有以上缺點(diǎn),易操作、故障點(diǎn)易發(fā)現(xiàn)并好維修。
2)在總進(jìn)線(xiàn)處裝設(shè)具有三個(gè)獨(dú)立的電流互感器或三個(gè)單相的漏電斷路器,分別裝設(shè)在每個(gè)相線(xiàn)上,并且每相的“N”線(xiàn)必須通過(guò)各自的電流互感器。
這個(gè)方案可直接監(jiān)控每個(gè)相的正常漏電情況,只要其中有一相事故,即可發(fā)出預(yù)告警信號(hào),停電范圍比(1)稍大一些,但投資小,檢查亦比較方便。
如果住宅小區(qū)有消防控制室(或總值班室),除單元電表箱上有信號(hào)指示外,還可以將每個(gè)單元電表箱內(nèi)的漏電斷路器的動(dòng)作信號(hào)(無(wú)源常開(kāi)接點(diǎn))接入消防自動(dòng)報(bào)警的輸入模塊。
一個(gè)單元一個(gè)地址碼,傳送到消防控制室的消防自動(dòng)報(bào)警控制器,組成一個(gè)包括漏電保護(hù)在內(nèi)的消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),漏電斷路器只發(fā)出聲光信號(hào),不脫扣跳閘、不停電、不影響生活,如能及時(shí)組織維修,即能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣火災(zāi)隱患,能有效防止電氣火災(zāi),在消防控制室內(nèi)的漏電保護(hù)信號(hào)和火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的顯示,應(yīng)有明顯區(qū)別。
4.2漏電保護(hù)在高層建筑中的裝設(shè)
高層建筑一般采用干線(xiàn)式供電,干線(xiàn)采用母線(xiàn)槽或分支電纜,電能通過(guò)干線(xiàn)和層配電箱,送到各層的用電點(diǎn),如該層沒(méi)有火災(zāi)危險(xiǎn)性大的用戶(hù)、人員密集的區(qū)域和重要的房間,三根相線(xiàn)的正常泄漏電流相對(duì)來(lái)說(shuō)亦較小,而且基本上是平衡的,則可在每層總配電箱的總開(kāi)關(guān)處,安裝三相漏電保護(hù)裝置。
如層內(nèi)除一般的用戶(hù)以外,還有火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的場(chǎng)所或重要的房間,如娛樂(lè)場(chǎng)所、網(wǎng)吧、重要的檔案庫(kù)等,需要隨時(shí)監(jiān)視正常泄漏電流的變化情況,則應(yīng)在層總配電箱內(nèi)裝設(shè)單相漏電保護(hù)裝置。
此時(shí)除漏電保護(hù)裝置的預(yù)報(bào)警無(wú)源常開(kāi)接點(diǎn),通過(guò)消防輸入模塊傳送到消防自動(dòng)報(bào)警控制器外,還應(yīng)設(shè)有通訊總線(xiàn),將采集到的漏電電流的數(shù)值傳送到漏電電流控制機(jī),實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙控,集成一個(gè)包括漏電火災(zāi)報(bào)警在內(nèi)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。
高層建筑中的用電設(shè)備,除由干線(xiàn)供電外,還有直接從變電所或總配電站用放射式供電的用戶(hù),這些用戶(hù)大多是三相用電設(shè)備,還有個(gè)別的單相用電設(shè)備,可根據(jù)用電設(shè)備的重要性,在供電始端裝設(shè)三相或單相漏電保護(hù)裝置解決予以,但應(yīng)注意,一旦漏電保護(hù)裝置切斷電源時(shí),會(huì)造成事故或重大經(jīng)濟(jì)損失的電氣裝置或場(chǎng)所(如公共場(chǎng)所的疏散通道照明、應(yīng)急照明,消防電梯及確保公共場(chǎng)所的安全設(shè)備,消防電源、防盜照明電源、其它不允許停電的特殊設(shè)備和場(chǎng)所)應(yīng)裝設(shè)動(dòng)作于信號(hào)的漏電保護(hù)裝置,將信號(hào)發(fā)給消防值班室,由值班人員視情況采用手動(dòng)方式處理,確保了重要設(shè)備供電的不間斷性和用電的安全性。
5、結(jié)束語(yǔ)
?。?)設(shè)置漏電報(bào)警系統(tǒng)是防止電氣火災(zāi)的有效手段,是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的預(yù)報(bào)警系統(tǒng),又屬于供配電系統(tǒng)電氣故障的監(jiān)控范圍,是否自成系統(tǒng)或歸屬到FA系統(tǒng)還是BA系統(tǒng),應(yīng)視工程實(shí)際情況而定,不必好大喜全,力求簡(jiǎn)單有效;
(2)根據(jù)工程的實(shí)際需要,正確選擇單相式或三相式的漏電保護(hù)裝置,才能起到應(yīng)有的作用。