探讨居民住宅电表箱安装漏电保护装置的必要性

　　摘 要：随着电气安全观念的加强，居民住宅电表箱处是否应该加装漏电保护装置逐渐成为供电部门关注的重点，但同时漏电保护装置的误动又降低了供电可靠性。本文通过说明漏电保护装置的工作原理，叙述漏电保护装置的选用原则及误动原因，并以此为基础，探讨在居民住宅电表箱处安装漏电保护装置时如何选择其型号的问题。
　　关键词：漏电保护装置；居民住宅电表箱；误动原因
　　0.引言
　　在电气设备实际运行中，可能因线路某处某种原因造成电线绝缘下降，导致线与线、线与地之间有电流通过，从而使人体接触电气设备时存在触电危险，另外，泄漏的电流在流入大地途中，如果遇到电阻较大的物质可能会导致局部高温的不良现象，致使附近的可燃物着火，引起火灾。尤其在城中村居民楼表箱处，因表箱常设置于楼道间，是人体及外界杂物极易接触的位置，因此需要在线路中加装漏电保护装置进行安全防范，但是另一方面由于漏电保护装置存在误动现象，导致供电可靠性降低。
　　1.漏电保护装置基本原理
　　电气设备正常工作，不存在漏电、接地故障，没有人员触电时，通过零序电流互感器的漏电保护装置的一次侧瞬时电流的矢量和为0，即IA+IB+IC+ IN=0，则电流互感器中电流IA、IB、IC、IN产生的磁通矢量和为0，即FA+FB+FC+FN=0，此时电流的二次侧线圈中不会输出感应电压，漏电保护装置不会动作。一旦电路中电气设备出现漏电、接地故障，或者有人员触电，设备接地电阻中会产生接地电流，此时通过互感器的电流的矢量和大于零，即IA+IB+IC+IN 0，同理，零序电流互感器中产生的磁通矢量和不再是0，即FA+FB+FC+FN 0，电流的二次侧线圈中会输出一个感应电压，该电压施加到脱扣线圈上之后必然会产生一个工作电流，电流的数值达到整定动作值时，晶闸管电磁脱扣电源会接通，电磁脱扣会被吸合，断路器会瞬间跳闸，报警装置也会随即发出报警信号，从而达到漏电保护或漏电预警作用。根据漏电断路器工作原理可知，漏电断路器对相与相、相与N线间形成的直接接触电击事故是无法提供保护的。
　　2.漏电保护装置常规选用原则
　　漏电保护装置选择时需要综合考虑电力供电系统的保护方式、电压的等级、装置安装的场所等等因素，一般来说，漏电保护装置安装时必须要注意以下问题：
　　（1）电气设备使用单相220V供电电源时，一般选用单级或者二级二线式漏电保护装置，三相三线制380V电源供电的电气设备，应选用三极三线式漏电保护装置；如果使用的是三相四线制380V供电系统、或者是单相及三相设备共用同一个供电系统时一般选用三级或四级四线式漏电保护装置。
　　（2）实际的生活之中如果需要使用一些具有较大触电危险性的用电设备比如手持式电动工具必须要安装漏电保护装置；建筑施工现场、临时线路用电设备很容易出现用电安全事故，为了保证施工人员的安全必须要安装漏电保护装置；学校、宾馆、企事业单位等地方，人员密集，用电设备众多，线路复杂很容易出现漏电、触电等事故，必须要安装漏电保护装置。
　　（3）纺织行业、冶金行业、食品加工行业等等类似企业的工作环境比较恶劣，高温、潮湿、导电物品较多，且导电性能良好，一旦出现漏电事故危害较大，必须安装漏电保护装置。众所周知，自然界中的水都不是纯净物，可以导电，因此，水泵房、浴室等地方一旦出现漏电现象十分危险，必须安装漏电保护装置，同理可知，如果供电线路或者电气设备安装在水中，必须加装漏电保护装置。
　　（4）直接接触防护中如果选用漏电保护器作为补充保护时，该保护器的灵敏度必须较高，此时宜选择动作电流不超过30mA，动作时间不超过0.1s的高灵敏度、快速动作的装置。
　　（5）老式居民住宅中往往没有安装接地保护线，比较危险，随着社会经济的不断发展，家用电气设备越来越多，如果日常使用的家电设备较多必须在进户线的电度表之后安装漏电保护装置。
　　（6）游泳池、浴室、金属材料较多场所等等地方环境比较特殊，属于高危触电场所，此时应选择快速动作型漏电保护装置，且装置的漏电电流应低于10mA，医疗设备属于特殊负荷，需要按照设备的相关参数合理选择漏电保护。
　　（7）实际的生产及生活之中许多地方不允许停电，否则很容易出现安全事故，比如消防电梯、紧急通道、应急照明等等，这些场所应安装报警式漏电保护器。
　　3.漏电保护装置误动原因
　　（1）漏电保护装置选择动作电流过小
　　线路安装过程中，线路的长度、使用的绝缘材料不同，都可能会影响线路泄露电流的大小，大型动力设备起动时、正常工作时泄露的电流的大小与普通的照明电路必然会有一定的区别，动作电流的选择必须要考虑这些因素，否则很容易出现动作电流设置不合理，漏电保护装置误动作的不良现象。
　　（2）单相220V电源供电线路安装单极一线式漏电保护装置
　　在单相220V电源供电线路中，可能会出现相线安装错误的情况，比如只是将相线从零序互感器中穿过，中性线没有，此时流经线路的电流比漏电保护装置的检测电流大，漏电保护装置难以正常工作，因此，电力系统安装人员应注意，相线及中性线应同时穿过零序互感器，只有这样才能够保证电力系统内出现接地、漏电等等故障时漏电保护装置能够正常动作，及时切断电源，保护人身和电力系统的安全。因此对于220V单相电源供电的线路，可采用二级二线式和单集二线式漏电保护装置。
　　（3）三相四线制380V供电线路安装三相三线式漏电保护装置
　　当三相漏电保护装置的三根相线穿过零序互感器，而中性线未通过零序互感器时，这种漏电保护装置称为三相三线式漏电保护装置，只适用于三相负载完全平衡的电气设备，否则系统工作时，流过零序互感器的电流矢量和不完全为0，脱扣装置动作，漏电保护装置无法正常工作。因此，对于三相负载不平衡或者含有单相设备的电气设备，不能应使用三相四线制漏电保护装置。
　　（4）漏电保护装置质量欠佳造成误动作
　　漏电保护装置的质量不合格也会导致装置使用时误动作，比如零序互感器贴心质量较差、断路器触头合闸不同步等等原因都会影响到保护装置的质量，进而导致装置误动作的不良现象。
　　4.电表箱漏电保护装置的选用
　　为防止出现人身触电、电线起火等危险事件，一般的居民住宅家用配电箱内都会安装漏电保护装置，在正常情况下，家用漏电保护装置足以起到漏电保护作用，那么是否有必要在居民电表箱处安装漏电保护装置？
　　（1）电表箱安装漏电保护装置的必要性
　　家用漏电保护装置保护的范围只是居民住宅家中的电力线路，而从电表箱至居民住宅进户线段的电力线路则无法进行保护，而居民住宅尤其是城中村居民住宅电表箱常常设置于楼道间，是人体及外界杂物极易接触的位置，为了确保人身安全及防止电表箱处引起的火灾事故，在电表箱处安装漏电保护装置是有必要的。
　　（2）电表箱安装漏电保护装置存在问题
　　由于电表箱的漏电保护装置的保护范围是整个表箱到进户线前的这一段电力线路及设备，因此一旦该漏电保护装置动作，则该表箱内涵盖的用户将全部停电，而一旦电表箱漏电保护装置因运行环境、阈值设定或其他一些原因导致频繁误动作，则会为居民供电可靠性带来极大影响。
　　（3）如何选择电表箱漏电保护装置
　　（a）一般居民住宅小区的供电系统为TN-C-S或TN-S，因此居民住宅电表箱处漏电保护装置应为三相四线制。
　　（b）电表箱漏电保护装置与家用配电箱漏电保护装置形成分级保护，采用分级保护方式时，上一级剩余电流保护装置的极限不驱动时间应大于下一级剩余电流保护装置的动作时间，且时间差应尽量小，另外，由于电表箱漏电保护装置动作影响范围较大，因此在动作电流整定值上也应略大。一般居民住宅家用漏电保护装置选择动作电流不超过30mA，动作时间不超过0.1s，因此电表箱处漏电保护装置可选择动作电流不超过100mA，动作时间不超过0.5s。
　　（c）电表箱处漏电保护装置应具备报警功能，带通信模块，报警信号可通过载波或者无线通信信号上传至运维单位系统平台，检测到剩余电流时可自由选择设置只报警不动作或者动作。报警式漏保装置的安装地点统一为TN-C-S或TN-S系统的公寓式居民楼电能表箱总开关处。
　　结语
　　综上所述，由于居民住宅楼电表箱主要设置于楼道间，是人体及外界杂物极易接触的位置，为防止人身触电及火灾事故的发生，需要在电表箱总开关处加装漏电保护装置进行安全防范；同时，为了避免表箱处漏电保护装置频繁发生误动导致居民供电可靠性降低以及运维成本提升，应选用正确类型的漏电保护装置，并设置合理的动作电流和动作时间，并使电表箱处漏电保护装置侧重于报警功能，这样便能兼顾漏电保护装置安全性与供电的可靠性。
　　参考文献
　　[1]李国华，胡涛，李晓亮.漏电保护装置选用和运行中的常见问题分析[J].电工技术，2008（1）：65-67.
　　[2]胡振帮.漏电断路器的选用和常见故障的分析与排除[J].科学技术，2016（8）：75-78.