羅宗平

(山西省第一建筑工程有限公司，山西太原 030024)

0 引言

經(jīng)過(guò)三年的緊張施工，中國(guó)科學(xué)院地理與資源研究所北京豹房南里小區(qū)終于在2010年9月10日順利交到住戶(hù)手中。山西一建重返北京施工，這在公司的歷史上具有劃時(shí)代的意義，但交工后出現(xiàn)的問(wèn)題卻使這分喜氣降了溫。

在居民裝修過(guò)程中供電系統(tǒng)頻繁的跳閘，為何經(jīng)過(guò)分戶(hù)驗(yàn)收如此嚴(yán)格的交房程序，還出現(xiàn)如此事故。經(jīng)過(guò)三方人員共同對(duì)材料和系統(tǒng)反復(fù)測(cè)試，結(jié)果顯示無(wú)任何問(wèn)題和故障。但就是不能排除總配電柜分路跳閘的現(xiàn)象。

一切的根源就在業(yè)主裝修環(huán)節(jié)上，因?yàn)橹灰╇妳^(qū)域內(nèi)無(wú)業(yè)主裝修，該條線(xiàn)路上的總開(kāi)關(guān)肯定運(yùn)行正常。經(jīng)過(guò)走訪(fǎng)調(diào)查有的是因?yàn)閼?hù)內(nèi)有個(gè)別插座零、地線(xiàn)接反;有的是因?yàn)檠b修施工工具及其線(xiàn)路存在故障;有的是因?yàn)椴鸪_(kāi)關(guān)、插座面板而未拉閘導(dǎo)致碰殼造成。但是不論何種原因，跳閘的應(yīng)該是業(yè)主戶(hù)內(nèi)的微型漏電斷路器，而不是總配電柜內(nèi)分支的漏電斷路器。這就是越級(jí)跳閘現(xiàn)象，也就是本文需要探討的一個(gè)問(wèn)題。

本樓采用的是TN-C-S供電系統(tǒng)，電源由小區(qū)住宅變電所引來(lái)，進(jìn)入Π接柜(AK)，零線(xiàn)在Π接柜處做重復(fù)接地，然后接入配電柜(AA)，經(jīng)隔離開(kāi)關(guān)、只報(bào)警不跳閘總漏電斷路器，采用放射式供電方式分路供出，每個(gè)回路的供電電纜在樓層用T接端子分支進(jìn)入樓層電表箱(AW)，電表箱內(nèi)設(shè)置表前表后2P微型斷路器，最后進(jìn)入戶(hù)內(nèi)，戶(hù)內(nèi)設(shè)有戶(hù)內(nèi)箱(AL)，由進(jìn)戶(hù)線(xiàn)總開(kāi)關(guān)，各功能分支微型漏電斷路器組成。戶(hù)內(nèi)所有配電線(xiàn)路均穿金屬管敷設(shè)。根據(jù)三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)的規(guī)定，我們可把AA柜視作一級(jí)柜，一級(jí)柜內(nèi)裝設(shè)漏電斷路器是正確的;表箱(AW)視作二級(jí)箱，二級(jí)箱內(nèi)裝設(shè)斷路器也是正確的;戶(hù)箱(AL)視作三級(jí)箱裝設(shè)漏電斷路器是必須的。

跳閘事故的經(jīng)過(guò)就是，當(dāng)戶(hù)內(nèi)產(chǎn)生漏電或接地故障時(shí)，有時(shí)戶(hù)內(nèi)AL箱內(nèi)的分支微型漏電斷路器不動(dòng)作，但AA柜內(nèi)的分路漏電斷路器發(fā)生動(dòng)作;有時(shí)戶(hù)內(nèi)AL箱內(nèi)的分支微型漏電斷路器和AA柜內(nèi)的分路漏電斷路器同時(shí)動(dòng)作。從而因?yàn)橐粭l分支線(xiàn)發(fā)生故障導(dǎo)致該分路供電區(qū)域全部停電。

經(jīng)過(guò)檢查我們發(fā)現(xiàn)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的分路漏電斷路器采用的是北京人民電器廠(chǎng)GM225LE/4310-180 A 300 mA 0.3 s，而實(shí)際使用的是正泰電氣DZ20L-250/4340-180 A 300 mA 0.3 s;戶(hù)箱內(nèi)設(shè)計(jì)的是穆勒電氣 PLD9-16/1N/0.03/C，而實(shí)際采用的是 DZ267L-32 C16 30 mA 0.1 s。難道是漏電斷路器的選擇有誤，JGJ 16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范第25.3.1條第6款之規(guī)定，漏電斷路器的選型是合理的，以上型號(hào)是建設(shè)單位經(jīng)過(guò)考察選定的正規(guī)品牌，況且還進(jìn)行過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，而且目前大都選用DZ20L系列四級(jí)漏電斷路器作為漏電總保護(hù)，不存在漏電斷路器的選型問(wèn)題。

究竟是什么原因造成一級(jí)柜分路漏電斷路器頻繁的動(dòng)作，通過(guò)研究分析和查閱資料，認(rèn)為存在的主要問(wèn)題有:

1)安裝使用的環(huán)境及條件達(dá)不到要求;2)相序不平衡和電壓較高;3)漏電保護(hù)器的局限性;4)零線(xiàn)重復(fù)接地。

下面就存在的問(wèn)題及其原因進(jìn)行粗淺的探討與分析。

1 安裝使用的環(huán)境及條件達(dá)不到要求

生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的《使用說(shuō)明書(shū)》對(duì)漏電斷路器安裝使用的環(huán)境以及條件有了明確的規(guī)定:“漏電保護(hù)器安裝場(chǎng)所的周?chē)諝鉁囟龋罡邽?40℃，最低為－5℃，海拔不超過(guò)2 000 m，對(duì)于高海拔及寒冷地區(qū)裝設(shè)的漏電保護(hù)器可與制造廠(chǎng)家協(xié)商定制?！薄奥╇姳Ｗo(hù)器的安裝位置，應(yīng)避開(kāi)強(qiáng)電流電線(xiàn)和電磁器件，避免磁場(chǎng)干擾?！?/p>

根據(jù)目前掌握的情況看，漏電斷路器安裝使用的環(huán)境及條件達(dá)不到上述要求的主要原因是:

1)選用的漏電斷路器，不是按照北方氣候條件與廠(chǎng)家訂制的。北京冬季氣候異常寒冷，氣溫低，而且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。過(guò)低的氣溫使漏電斷路器的材料收縮，變硬發(fā)脆，使機(jī)械性能和導(dǎo)電性能變壞，特別是電子元件可能失去原有功能，導(dǎo)致誤動(dòng)。

2)漏電斷路器與遠(yuǎn)傳電能表及其GPRS采集器安裝在同一配電室內(nèi)。根據(jù)右手螺旋定律可知:載流導(dǎo)體的四周伴有與電流成正比的交變磁場(chǎng)，而且愈靠近載流導(dǎo)體磁場(chǎng)強(qiáng)度愈強(qiáng)，因此位于強(qiáng)載流導(dǎo)體附近漏電斷路器中的零序電流互感器就會(huì)形成磁分路，從而打破了原有的磁平衡狀態(tài);遠(yuǎn)傳電能表及其GPRS采集器是用高導(dǎo)磁材料制成的設(shè)備，或者根本就是帶有極性磁場(chǎng)的設(shè)備，靠近該設(shè)備的漏電斷路器中的零序電流互感器會(huì)喪失磁平衡狀態(tài)，放大器內(nèi)的電子集成電路也會(huì)受電磁干擾，導(dǎo)致漏電斷路器的誤動(dòng)作。

2 相序不平衡和電壓較高

目前大部分的漏電斷路器采用的是磁感應(yīng)電壓線(xiàn)圈脫扣器，依靠零序電流互感器拾取用電設(shè)備主回路中的漏電電流，三相四線(xiàn)在穿過(guò)零序電流互感器的磁環(huán)時(shí)不可能布置完全均衡。在一個(gè)單元中，也并不是全部業(yè)主都在用電，三相電流也不可能完全平衡，甚至?xí)嗖詈艽螅覀冇勉Q形電流表曾經(jīng)檢測(cè)出零線(xiàn)上通過(guò)2.26 A的工作電流，檢測(cè)出單相電壓為237 V，三相電壓為410 V，在這么高的過(guò)電壓下，會(huì)在有很高導(dǎo)磁率的零序互感器中感應(yīng)出一定的電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)達(dá)到一定程度，就會(huì)導(dǎo)致漏電斷路器跳閘。

3 漏電保護(hù)器的局限性

1)戶(hù)箱(AL)內(nèi)的微型漏電斷路器的額定電流是參照業(yè)主以后的家電功率設(shè)計(jì)安裝的，可能超過(guò)裝修施工機(jī)具額定電流兩倍以上，由于DZ系列的微型漏電斷路器帶有一定的延時(shí)性，保護(hù)的靈敏度肯定下降，而配電柜(AA)內(nèi)分路漏電斷路器的延時(shí)時(shí)間Δt=100 ms過(guò)短，發(fā)生漏電故障時(shí)，戶(hù)箱內(nèi)的漏電斷路器還沒(méi)有來(lái)得及動(dòng)作，配電柜(AA)內(nèi)的分路漏電斷路器就發(fā)生動(dòng)作;

2)配電柜(AA)內(nèi)漏電斷路器額定漏電不動(dòng)作電流過(guò)小，沒(méi)有考慮漏電斷路器后的供電電纜及電線(xiàn)上可能有相對(duì)較大的對(duì)地電容電流。應(yīng)更換為Δt=200 ms延時(shí)時(shí)間的漏電斷路器;

3)有些隨機(jī)使用性很強(qiáng)的用電設(shè)備沒(méi)有專(zhuān)用的開(kāi)關(guān)箱，也沒(méi)有配15 mA 0.1 s的微型漏電斷路器，比如裝修工人手中的電錘、電鉆、開(kāi)槽機(jī)、手提式無(wú)齒鋸等手持式電動(dòng)工具，在接入戶(hù)箱內(nèi)30 mA 0.1 s的漏電斷路器后，在發(fā)生漏電或故障時(shí)，戶(hù)箱內(nèi)的微型斷路器就可能拒動(dòng)，或者和配電柜(AA)內(nèi)的分路漏電保護(hù)器同時(shí)跳閘。

4 零線(xiàn)重復(fù)接地

1)漏電斷路器負(fù)載側(cè)的零線(xiàn)重復(fù)接地，使正常工作電流經(jīng)接地點(diǎn)分入地，導(dǎo)致漏電斷路器誤動(dòng)作;

2)樓座配電室Π接柜內(nèi)零線(xiàn)重復(fù)接地。配電線(xiàn)路從室外引入戶(hù)處均作重復(fù)接地，這是每個(gè)工程都必須完成的工作。Π接柜在配電柜總漏電保護(hù)器之前，也就是說(shuō)，重復(fù)接地是在總漏電保護(hù)器之前安裝，這是符合要求的。當(dāng)所有電路全部接通并供電之后，零線(xiàn)(N)與保護(hù)接地線(xiàn)(PE)在Π接柜處是連通的。當(dāng)戶(hù)內(nèi)開(kāi)關(guān)或插座因?yàn)檠b修需要(譬如:刮墻、貼壁紙)拆除，而且沒(méi)有將戶(hù)箱(AL)拉閘斷電，裸露在外線(xiàn)頭難免碰觸鐵質(zhì)線(xiàn)盒，一旦碰觸，所引起的都不再是一般意義上的漏電狀況，而是形同于短路，短路電流比漏電電流高出無(wú)數(shù)倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于戶(hù)箱(AL)、配電柜(AA)內(nèi)漏電保護(hù)器的額定漏電電流，所以造成戶(hù)箱、配電柜內(nèi)的漏電保護(hù)器同時(shí)動(dòng)作。但也不是說(shuō)重復(fù)接地有缺陷，裝設(shè)重復(fù)接地本來(lái)就是促使漏電保護(hù)器盡可能快的完成跳閘動(dòng)作。