徐琨
中國電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司 河北石家莊 050000
具體施工之前,技術(shù)人員需要對電氣工程的施工特點以及工程設(shè)計的內(nèi)容進(jìn)行全面了解,在此基礎(chǔ)上分析漏電保護(hù)的相應(yīng)工序,通過合理的技術(shù)內(nèi)容選擇,保障漏電保護(hù)施工的順利開展。在對建筑工程的基礎(chǔ)施工狀況全面掌握之后,所設(shè)計的漏電保護(hù)施工方案則可表現(xiàn)出更好的適用性。需要特別注意的是,進(jìn)行漏電保護(hù)施工時,應(yīng)對各類臨時用電的狀況進(jìn)行嚴(yán)格約束,以免用電功率過高,對電氣工程系統(tǒng)的運行安全造成較大威脅。
電氣工程施工中,應(yīng)與土建施工部門建立有效的聯(lián)系,確保各類電氣設(shè)備的合理安裝,這也要求進(jìn)行施工之前,應(yīng)組織土建部門對于一些基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)和施工工序進(jìn)行細(xì)致分析,結(jié)合電氣工程的施工特性,形成一套組織性較強,且協(xié)同性較強的施工方案。在后續(xù)施工中,嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工方案落實施工任務(wù),這可從根本上解決因施工配合不到位所引發(fā)的電氣安全問題[1]。
漏電保護(hù)裝置主要是由三部分組成的,包括檢測元件、中間放大環(huán)節(jié)、操作執(zhí)行機構(gòu)。將漏電保護(hù)裝置安裝在線路中,一次線圈與電網(wǎng)的線路相連接,二次線圈與漏電保護(hù)器中的脫扣器連接。當(dāng)用電設(shè)備正常運行中時,電流呈現(xiàn)的是平衡狀態(tài),互感器中電流為零,整個裝置處于閉合狀態(tài)。當(dāng)設(shè)備外殼發(fā)生漏電或有人(或者是動物)觸及到時,會在故障點產(chǎn)生分流,漏電電流經(jīng)過人體- 大地-接地,返回變壓器的中性點,致使互感器中有電流,當(dāng)電流達(dá)到一定的值后,自動開關(guān)脫扣,切斷電源[2]。
漏電保護(hù)裝置是一種接地保護(hù)裝置,用來防止人身體觸電和因漏電引起的一系列事故,當(dāng)線路中的漏電電流大于整個裝置值,或者是有人或者小動物發(fā)生觸電危險時,此裝置能夠迅速反應(yīng),切斷事故電源,避免事故的擴大,保障了人身和財產(chǎn)的安全。
用于防止人身觸電的保護(hù)裝置有兩種,一種是直接接觸保護(hù)裝置,就是防止人體直接接觸帶電導(dǎo)體而造成觸電事故的發(fā)生,當(dāng)人和帶電導(dǎo)體直接接觸時,它由人體觸電的電壓和人體電阻所決定的,具有小于0.1 秒的快速動作性能和IEC 漏電保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的反時限特性。另一種是間接接觸保護(hù)裝置,即為了防止用電設(shè)備在發(fā)生絕緣損壞時,在金屬外殼等外漏金屬部件上呈現(xiàn)危險的接觸電壓。當(dāng)居民所用電氣設(shè)備漏電時,主要出現(xiàn)兩種異常現(xiàn)象。①破壞二相電流的平衡,有零序電流出現(xiàn);②正常時不帶電的金屬外殼發(fā)生對地電壓(金屬外殼和大地在正常情況下都是零電位)。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障,如人員觸電、錯誤接地及設(shè)備絕緣損壞碰殼等,就會有較大剩余電流,此時漏電保護(hù)技術(shù)發(fā)揮作用,切斷電源。人接觸漏電的電纜或設(shè)備時會觸電傷亡,如果電氣設(shè)備漏電時電源切斷不及時,就會形成短路故障,把設(shè)備燒毀,嚴(yán)重時引發(fā)火災(zāi)。
當(dāng)前,由于用電方面的問題出現(xiàn)火災(zāi)的情況時有發(fā)生,在建筑電氣工程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障問題就是接地故障,其額定電流比較小,因此,線路出現(xiàn)故障的地點并不容易出現(xiàn)熔焊的情況,但是很容易出現(xiàn)電弧之間的錯位或者地點故障問題形成的電流。在高壓溫度比較高的情況下,就很容易出現(xiàn)火災(zāi)事故,引燃周邊的可燃物品。為了有效的減少電氣火災(zāi)事故,要通過安裝漏電保護(hù)裝置來避免安全隱患問題發(fā)生。
漏電保護(hù)技術(shù)產(chǎn)品通常是指漏電保護(hù)器,即電氣安全裝置,將其安裝在低壓電路中,一旦發(fā)生漏電或觸電事故時,漏電電流達(dá)到其事先設(shè)定的動作電流值,就會立即跳閘、斷電,最關(guān)鍵的作用就是設(shè)備漏電時保護(hù)人員安全。
(1)接地保護(hù)技術(shù)。接地保護(hù)技術(shù)是指在電氣設(shè)備正常運行的情況下,不帶電的金屬框架、金屬外殼通過接地裝置和大地可靠連接,保護(hù)人身安全。研究表明,頻率在50-60Hz 的工頻交流電流對人的危害最大,當(dāng)工頻交流電流通過人體時超過50mA,就會危害人的生命安全;當(dāng)達(dá)到100mA 時就能致死。實際上,可以讓人觸電死亡的危險電流位還與人的體重、通電時間等有關(guān),體重越輕通電時間就越短,可以致死的電流也就越小。若某臺電氣設(shè)備因火線碰殼發(fā)生漏電故障,盡管應(yīng)用漏電接地保護(hù)技術(shù)可以顯著降低人觸碰設(shè)備外殼時接觸的電壓,減輕觸電危險,但這一觸電電壓不能減少為零,危險仍然存在。
(2)接零保護(hù)技術(shù)。接零保護(hù)技術(shù)是指電氣設(shè)備正常運行時不帶電金屬框架、外殼和低壓供電系統(tǒng)零線連接,預(yù)防人體遭受觸電危險。應(yīng)用漏電接零保護(hù)技術(shù)時,如果電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞,引發(fā)碰殼短路故障,就會產(chǎn)生較大短路電流,促使保護(hù)元件快速將故障設(shè)備電源斷開。居民一般依靠公用電網(wǎng)供電,同一臺變壓器同時向很多用戶供電,但當(dāng)下電力部門對于應(yīng)用接地保護(hù)技術(shù)還是接零保護(hù)技術(shù)并沒有明確的限制,有一部分用戶可能使用接地保護(hù),有一部分用戶可能使用接零保護(hù)。當(dāng)很多用戶都使用接地保護(hù)時,另一些用戶再使用接零保護(hù),就有可能在電氣設(shè)備外殼上產(chǎn)生危險電壓。此外,公用電網(wǎng)還存在一個問題。如果某用戶電氣設(shè)備出現(xiàn)單相碰殼漏電故障,因其保護(hù)元件的容量太大,可能無法動作,進(jìn)而使上一級保護(hù)元件動作,停電范圍會擴大;或者因公用電網(wǎng)的線路較長,有較大的零線電阻,無法使保護(hù)元件動作,此時接地電流很大,極有可能導(dǎo)致中性點出現(xiàn)位移,嚴(yán)重?fù)p壞三相電壓平衡。
(3)斷路器技術(shù)。斷路器漏電保護(hù)技術(shù)的本質(zhì)就在于加裝檢測漏電元件的塑殼式斷路器。例如,為確保居民用電安全,在插座支路上要安裝斷路器進(jìn)行漏電保護(hù)。該過程中要保證安裝方法的正確性,使其擁有過載、過流以及短路保護(hù)的作用,動作時間為0.1s、電流為30mA,保證人身安全。實際上,漏電斷路器具有較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu),其元件與連線較多,隨著使用時間的延長,本身也可能發(fā)生故障,所以應(yīng)定期開展試驗檢查工作,如每月一次,按動其試驗按鈕,把漏電情況模擬出來,確認(rèn)其是否能正常動作。一旦發(fā)現(xiàn)斷路器無法正常動作,就要及時維修,必要時應(yīng)直接更換新的漏電斷路器。
電力實際使用過程中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有低壓漏電保護(hù)技術(shù)的額定動作電流如果是固定的,就無法滿足居民的實際用電需求。究其原因在于電氣設(shè)備的實際運行情況會受到諸多因素的影響,如果可以使低壓漏電保護(hù)器額定電流閾值跟隨環(huán)境的改變而改變,就能最大程度地防止漏電事故的發(fā)生,同時提高用電效率。具體可根據(jù)剩余電流變化率判斷是故障漏電還是正常漏電,如果最終確定是正常漏電,就可以基于算法建立自適應(yīng)動態(tài)閾值模型,使其根據(jù)更具體的情況設(shè)計極小值、極大值,并通過濕度感應(yīng)器連接兩者之間的波動,建立一定濕度和剩余電流的閾值模型,但濕度較小時電氣設(shè)備正常剩余電流就較小,需適當(dāng)降低低壓漏電保護(hù)器額定的電流動作值。通過加大研究力度,推動低壓漏電保護(hù)技術(shù)在居民漏電保護(hù)中的應(yīng)用不斷趨于自動化、智能化,以更好地滿足用電設(shè)備在各種情況下安全高效運行的要求[3]。
低壓漏電保護(hù)技術(shù)在實踐應(yīng)用中從監(jiān)測漏電故障到總閘停止需要0.2s 以上的時間。該延遲很容易對觸電的人造成嚴(yán)重后果,所以應(yīng)注意使用一種和當(dāng)下普遍的低壓漏電保護(hù)技術(shù)原理不同的新型漏電保護(hù)裝置,克服現(xiàn)有低壓漏電保護(hù)技術(shù)的不足,提升居民低壓系統(tǒng)用電的安全性。新型漏電保護(hù)裝置加入高阻抗電子元件,如果發(fā)生漏電故障就能第一時間隔離人與火線,確保人觸電后的安全。例如,單片機漏電保護(hù)開關(guān)的應(yīng)用,可以保留原漏電保護(hù)開關(guān)的閾值檢測、信號放大等部件,促進(jìn)邏輯判斷電路、定時計數(shù)電路的數(shù)字化,把剩余電流信號變成電壓信號,在單片機的輸出控制下進(jìn)行信號邏輯判斷,執(zhí)行電路控制脫扣操作。但是其運行環(huán)境有較強的電氣干擾,需選擇規(guī)格與型號都恰當(dāng)?shù)膯纹瑱C,或者啟用看門定時器電路,加入軟件冗余技術(shù)、糾錯措施,精心設(shè)計電路板,使抗干擾效果明顯。
隨著人類對電力能源的重視和廣泛應(yīng)用,電力已經(jīng)成為現(xiàn)代各行各業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)前提。但是,不可否認(rèn)的是電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時,也帶來了些許安全隱患的問題。在用電過程中,漏電問題頻繁出現(xiàn)。漏電問題不單單造成線路上的損失,還會影響到設(shè)備的正常使用,甚至還會引起火災(zāi)事故的發(fā)生。所以,為了更好的保障電氣安全,施工人員必須在線路上安裝漏電保護(hù)裝置,從而減少電氣安全的隱患。