曾志鋒，梁兆銘

（廣東省機械研究所，廣東廣州 510635）

0 引言

出租屋的用電環(huán)境安全關(guān)系到千千萬萬家庭的幸福和安全，如何提高出租屋用電環(huán)境安全性是一個迫切需要解決的問題。由于歷史遺留的問題和節(jié)約施工成本的原因，在出租屋建設(shè)施工過程中，電氣線路的安裝很多都存在不符合規(guī)范的問題和安全隱患[1]。

1 事故原因分析

2017年8月14日晚上一名男子在某出租屋501B房的衛(wèi)生間內(nèi)發(fā)生觸電事故，營救人員在施救時感到該男子身體帶電，在斷開事發(fā)房間的戶內(nèi)電源總開關(guān)及拔出衛(wèi)生間內(nèi)的熱水器電源插頭后才能救出該男子，但經(jīng)搶救無效死亡。

為了查明事故發(fā)生的原因，首先對出租屋的用電線路進行排查和檢測，經(jīng)檢測電源總開關(guān)已斷開，使用儀器檢測得建筑物內(nèi)的用電線路均不帶危險電壓。在衛(wèi)生間內(nèi)發(fā)現(xiàn)安裝有一臺熱水器，該熱水器名稱為強制排氣式家用燃?xì)饪焖贌崴鳎~定電壓為AC220V 50Hz，額定功率為25 W，熱水器整體為金屬外殼，測得不帶危險電壓，通過花灑金屬軟管與外殼連接的花灑垂落到地面，花灑金屬軟管與花灑連接部位有焦黑氧化痕跡，該熱水器的電源插頭為單相三極扁插，垂掛在熱水器旁，其右上方有一個電源插座，測得熱水器花灑的金屬軟管對插頭接地極之間的電阻為1.20Ω，處于導(dǎo)通狀態(tài)，測得熱水器的絕緣電阻為213 MΩ，絕緣性能良好。對501B房內(nèi)的所有電器進行排查，除熱水器外，用電器還有3臺電風(fēng)扇、1臺洗衣機、1臺微波爐、1個電飯鍋、4個延長線插座，其中3臺電風(fēng)扇均標(biāo)有“回”字標(biāo)志，屬于雙重絕緣或加強絕緣結(jié)構(gòu)的II類器具，其外殼及電源線等均無破損，絕緣性能良好。洗衣機、微波爐、電飯鍋和4個延長線插座的電源插頭均為單相三極扁插，測得絕緣電阻分別為243 MΩ、667 MΩ、2 000 MΩ、582 MΩ、229 MΩ、2 000 MΩ和198 MΩ，絕緣性能均良好。

繼續(xù)檢查501B房的戶內(nèi)電源總開關(guān)箱，箱內(nèi)安裝有一個單極剩余電流動作保護裝置用作501B房的戶內(nèi)電源總開關(guān)，處于斷開狀態(tài)，剩余電流動作裝置未動作，箱內(nèi)有多根黃/綠雙色專用保護接地線纏繞在一起，并用螺絲固定在開關(guān)箱的外殼上，松開該螺絲，測得戶內(nèi)地線與涉事熱水器旁的電源插座接地端之間的電阻為0.82Ω，處于導(dǎo)通狀態(tài)，把涉事熱水器的電源插頭插在旁邊的電源插座上，測得該熱水器外殼可導(dǎo)電部件與電源插座接地端之間的電阻為0.07Ω，處于導(dǎo)通狀態(tài)，由此說明501B房戶內(nèi)電源總開關(guān)箱內(nèi)的地線與涉事熱水器花灑的金屬軟管處于導(dǎo)通狀態(tài)。

該棟出租屋為6層結(jié)構(gòu)，其供電的電網(wǎng)系統(tǒng)接地型式是采用TN-C系統(tǒng)，供電方式為三相四線制，4根供電線引接到該建筑物外墻處的電源總開關(guān)箱內(nèi)，箱內(nèi)安裝有3個電能表和1個三極斷路器，沒有地線，未設(shè)置剩余電流監(jiān)測或保護電器。在各層的走廊或樓梯處均安裝有各樓層的電源分開關(guān)箱，各箱內(nèi)的分開關(guān)均為單極斷路器，控制各戶的電源，未設(shè)置剩余電流監(jiān)測或保護電器，其中501B房的分開關(guān)位于三樓樓梯處。涉事建筑物的配電系統(tǒng)未設(shè)置剩余電流監(jiān)測或保護電器對配電線路進行保護。

斷開各戶的電源分開關(guān)，在采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施的情況下對涉事建筑物進行通電試驗，閉合501B房的電源總開關(guān)，測得涉事熱水器的外殼、花灑金屬軟管和501B房戶內(nèi)插座的接地端均不帶危險電壓，操作漏電開關(guān)的試驗按鈕檢驗漏電開關(guān)的工作特性，經(jīng)檢驗該漏電開關(guān)能正常動作，漏電保護功能有效。閉合各樓層的電源分開關(guān)箱內(nèi)的電源分開關(guān)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)406房的電源分開關(guān)閉合后，測得四樓的電源分開關(guān)箱外殼、501B房的戶內(nèi)地線、涉事熱水器的外殼及花灑金屬軟管均帶AC 220V危險電壓，測得涉事熱水器的花灑金屬軟管對衛(wèi)生間地面積水的電壓為AC 212.3 V，此時斷開406房的戶內(nèi)電源總開關(guān)，測得該危險電壓仍然存在，由此說明漏電故障點位于四樓電源分開關(guān)箱與406房戶內(nèi)電源總開關(guān)之間的線路或用電器上。四樓的電源分開關(guān)箱內(nèi)安裝有12個單極斷路器和11個電能表，在該分開關(guān)箱右下角設(shè)有接地端子排，連接有一根地線，測得該地線對501B房的戶內(nèi)地線之間的電阻為1.08Ω，處于導(dǎo)通狀態(tài)。406房的戶內(nèi)電源總開關(guān)箱安裝在門后，箱內(nèi)安裝有一個漏電開關(guān)作戶內(nèi)電源總開關(guān)，在采取安全技術(shù)措施的情況下，閉合406房的電源分開關(guān)，發(fā)現(xiàn)406房的電能表迅速運轉(zhuǎn)（銘牌顯示額定電流為3(6)A，額定電壓為AC 220 V），操作406房的漏電開關(guān)試驗按鈕檢驗漏電開關(guān)的工作特性，經(jīng)檢驗該漏電開關(guān)能正常動作，漏電保護功能有效。當(dāng)斷開406房的戶內(nèi)電源后，該電能表仍未停轉(zhuǎn)，把406房電能表與四樓電源分開關(guān)箱的外殼分離后，測得四樓的電源分開關(guān)箱外殼、501B房的戶內(nèi)地線、涉事熱水器的外殼及花灑金屬軟管均不帶危險電壓，測得406房的電能表外殼對該分開關(guān)箱外殼的電壓為AC 206.2 V，由此說明406房的電能表發(fā)生接地故障而存在漏電，使四樓電源分開關(guān)箱外殼帶危險電壓，從而導(dǎo)致涉事建筑物內(nèi)通過地線與該分開關(guān)箱外殼導(dǎo)通的所有金屬導(dǎo)體均帶危險電壓。406房內(nèi)有多臺大功率用電器，包括2 000 W的電熱水器（電流約10 A）、1 490 W的空調(diào)（電流約6.9 A）和500 W（電流約2.3 A）的電飯煲等，房內(nèi)多臺大功率用電器的電流值合計約為17.4 A，已大于電能表的最高額定電流值6 A，導(dǎo)致406房的電能表超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，使表內(nèi)的線路燒毀，產(chǎn)生接地故障，存在漏電隱患。

該出租屋各戶及各分開關(guān)箱內(nèi)的地線均從接地線干線引出，接地干線一直引接到一樓的水泥地面內(nèi)，未見聯(lián)接到TN-C系統(tǒng)的PEN導(dǎo)體上。拆開406房的電能表，發(fā)現(xiàn)其外殼背部為金屬材質(zhì)，內(nèi)部線路的絕緣保護層嚴(yán)重?zé)龤В袩刮?，測得其L相的進線接線端對金屬外殼之間的電阻為0.29Ω，說明該電能表的內(nèi)部線路對其外殼絕緣失效，產(chǎn)生了接地故障。

2 結(jié)果分析

該棟出租屋的配電系統(tǒng)未設(shè)置剩余電流監(jiān)測或保護電器，地線沒有聯(lián)接到TN-C系統(tǒng)的PEN導(dǎo)體上并重復(fù)接地。當(dāng)406房電能表發(fā)生接地故障時，造成4樓樓梯處的電源開關(guān)箱外殼及接地線均帶AC 220 V危險電壓，使得與地線相互導(dǎo)通的501B房涉事熱水器外殼和花灑金屬軟管帶有AC 220 V危險電壓，涉事男子觸碰到花灑金屬軟管，電流經(jīng)花灑金屬軟管，與人體及潮濕地面形成回路，導(dǎo)致電擊事故的發(fā)生。

3 電能表的分類和優(yōu)缺點

電能表分為感應(yīng)式和電子式兩大類：感應(yīng)式電能表采用電磁感應(yīng)的原理把電壓、電流、相位轉(zhuǎn)變?yōu)榇帕?，推動鋁制圓盤轉(zhuǎn)動，圓盤的軸帶動齒輪驅(qū)動計度器的鼓輪轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的過程即是時間量累積的過程[2]。因此感應(yīng)式電能表的好處就是直觀、動態(tài)連續(xù)、停電不丟數(shù)據(jù)[3]。電子式電能表運用模擬或數(shù)字電路得到電壓和電流向量的乘積，然后通過模擬或數(shù)字電路實現(xiàn)電能計量功能[4]。由于應(yīng)用了數(shù)字技術(shù)，分時計費電能表、預(yù)付費電能表、多用戶電能表、多功能電能表使用得越來越多，進一步滿足了科學(xué)用電、合理用電的需求。在安全性方面，電子式電能表有感應(yīng)式電能表無可比擬的優(yōu)點，一旦用電負(fù)荷超過了安全值，感應(yīng)式的電能表會產(chǎn)生短路，使地線帶電，產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果[5]。而電子式的電能表就不會有這樣的情況存在，所以現(xiàn)在感應(yīng)式的電能表逐漸被電子式電能表所代替。

4 地線的重要性

從該案例和之前眾多的案例中，發(fā)現(xiàn)很多出租屋都存在著相同的用電環(huán)境安全隱患，就是沒有設(shè)置地線或者地線做得不完善。地線是在電系統(tǒng)或電子設(shè)備中，接大地、接外殼或接參考電位為零的導(dǎo)線[6]。一般電器上，地線接在外殼上，以防電器因內(nèi)部絕緣破壞外殼帶電而引起的觸電事故。

地線是接地裝置的簡稱[7]。地線又分為工作接地和安全性接地。為防止人們在使用家電及辦公等電子設(shè)備時發(fā)生觸電事故而采取的保護接地，就是一種安全性接地護線。一旦電氣設(shè)備發(fā)生漏電故障，地線的安裝與否就顯得非常的重要。

另外，整個出租屋的供電系統(tǒng)采取分級保護也非常重要。為了防止人身間接觸電和電氣火災(zāi)事故，在電氣工程中漏電保護形式一般采用分級保護，其除正確地選用和整定配電線路的保護電器，使其可靠地切斷故障線路外，更應(yīng)選擇分級保護間的級間配合。根據(jù)人身觸電時的安全保護要求和適應(yīng)分級保護的需要，漏電保護器按其分?jǐn)鄷r間分類有快速型漏電保護裝置、延時型漏電保護裝置和反時限漏電保護裝置，共3種基本型[8]?？焖傩吐╇姳Ｗo裝置沒有人為的延時，適用于單級保護或分級保護的末級保護。用于直接接觸保護時其漏電動作電流小于30 mA，選用快速型漏電保護器。延時漏電保護器加有人為的延時部件，適用于分級保護的首級保護，因此它只適用于間接接觸保護，其漏電動作電流大于30 mA。反時限型漏電保護器是為了更好地配合電流／時間曲線而設(shè)計的產(chǎn)品，其特點是漏電電流越大，分?jǐn)鄷r間越短；漏電電流越小，分?jǐn)鄷r間越長，其適用于直接接觸保護。

5 小結(jié)

綜上所述，為了提高出租屋的用電環(huán)境的安全性，首先應(yīng)該根據(jù)供電部門提供的接地系統(tǒng)型式來做好接地的工作，地線要接到對應(yīng)的地方，做到接地電阻小于4Ω。然后再采用漏電分級保護措施，并且根據(jù)用電負(fù)荷的大小選擇正確的漏電保護裝置。最后是選擇正確的電能表，根據(jù)用電負(fù)荷的大小選擇使用范圍內(nèi)的電能表，盡量采用電子式的電能表，以確保用電安全。