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                  剩余電流動作繼電器在浴室中的應用

                  發布日期:2022-05-11
                  剩余電流動作繼電器在浴室中的應用
                  黃蕾
                  安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801
                   
                  摘要:浴室是一個危險的地方,這里常年和水、電打交道,稍有不慎就會引發災難性后果。如何在這樣苛刻的條件下用上電、用好電,杜絕發生因設備漏電造成人身傷亡事故是必須重視的問題。剩余電流保護器作為一種能夠在設備、線路等發生漏電時及時切斷電源的保護裝置,這在高濕的浴室環境里使用顯得尤為重要。
                  關鍵詞:浴室;安全用電;剩余電流動作繼電器 
                  引言:
                          隨著物質文化生活水平的提高,人們對自己生活質量的要求也不斷提升,各式各樣的熱水器及諸多洗浴的輔助設施也走進了千家萬戶的浴室致死 。但浴室是一個環境特殊的場所,高溫、高濕的環境條件為安全用電埋下了隱患。如何在這樣苛刻的條件下用上電、用好電,杜絕發生因設備漏電造成人身傷亡事故是必須重視的問題。
                  一、 浴室觸電事故案例及成因分析
                          浴室是電擊事故多發的特別潮濕的場所,我國浴室內電擊致死事故時有發生。
                  1、浴室觸電事故案例
                          2016年10月29日,東莞理工學院粵臺產業科技學院一名16級男生鄧某在莞城校區學生宿舍2棟一房間洗澡時發生觸電。
                          2018年3月7日凌晨,龍華觀瀾一男子倒臥在浴室,其妻子發現后立即撥打120求救,120到場搶救無效后宣告死亡,法醫初步查明,該男子為觸電身亡。
                          2019年6月22日中午在深圳市龍華區某出租房內發生一起意外事故,一名90后女子沖涼時觸電,經搶救無效死亡。
                          浴室觸電導致一個人死亡,同時也導致一個美好家庭的破滅,網上和報紙上對浴室觸電事故時有報道,那么浴室為什么是觸電事故多發場所呢?人體的阻抗大部分是由人體兩層表皮阻抗所決定的,在干燥場所人體阻抗較大一般約為1800歐姆,在干燥場所人體安全電壓為50V。在浴室內人正在洗澡的時候,人體的表皮被水濕透,此時人體的阻抗大大降低,十幾伏的電壓也有可能導致人發生心室纖維性顫動而死亡。
                   2、浴室觸電原因分析
                          常見的用電安全事故包括電線老化、電器漏電、洗澡觸電、插頭過熱起火這幾項。人體在浴室發生觸電的原因是因為人體接觸到了不同的電位的帶電部分,從而有電壓作用在人體上,造成有電流通過人體,超過30mA的電流就可以使人發生心室纖維性顫動而死亡。造成人體接觸不同電位的帶電部分的原因主要以下兩點。
                  (1)使用有故障的電器
                          購買電器時只圖便宜,而忘記了電器的質量。還有隨著電器使用年限的增多,它的泄露電流變大等。當電器內部的絕緣損壞,碰到它外殼可導電部分,使它對地帶電壓。
                  (2)浴室內PE線及金屬管道引來電壓。
                          當室外供電線路發生接地故障時,故障電流會通過故障點經過大地、變壓器系統接地電阻回到變壓器,故障電流會在變壓器系統接地電阻上產生電壓降,由于PEN線或者PE線 與變壓器系統接地電阻連接,故系統接地電阻上的電壓會傳到PEN線或者PE線,使得PEN線或者PE線對地帶電壓,由于PE線與電氣設備金屬外殼相連接,此時電氣設備金屬外殼也對地帶電壓。有時房間內插座沒有PE線,電子信息設備金屬外殼需要接地,有時經常會直接接到附件的金屬管道上,電子信息設備相線上裝有與大地相連接的大電容器,電容電流通過金屬管道、大地返回到電源,而金屬管道上會產生電壓降。
                  3、提高浴室安全用電的措施
                  (1)使用正規合格的電器產品
                          浴室內使用的電料、設備或輔助設施應采用正規廠家生產的產品,且要有一定的防水、防潮功能。因為正規廠家都有一套嚴格的質量保證檢驗流程及標準,對電料及設備的各種耐受力都進行了嚴格的測試,能從根本上保證電料設備的自身質量。退一步講,即便是出了事,由于是正規廠家,從索賠的角度來說也是應該有希望的。
                  (2)浴室內做局部等電位聯結
                             對于浴室外金屬管道等引來的電壓引發的觸電事故最好的方法是進行局部等電位聯結。將浴室內所有的金屬管道、金屬構件和PE線進行聯結,此時浴室內各個金屬之間的電位差為零。如果室外金屬管道或者PE線等引來電壓,此時整個浴室內電壓整體升高到同一電位,浴室內不出現電位差,人體也不會存在觸電的危險。
                  (3)正確選擇、按照和使用RCD
                          對于浴室使用電器漏電導致觸電事故,可以通過安裝RCD(剩余電流保護器),它的額定動作電流不大于30mA,動作時間不大于40ms。人體發生心室纖維性顫動而死亡的根本原因是通過人體的電流大于30mA,即使人在洗澡時發生心室纖維性顫動的電流也是30mA。同時,需要注意RCD是不適用于TN-C系統,需要將TN-C系統改造為局部TN-C-S系統。安裝時注意接線不要接錯,如果把PE線和中性線接反時,發生了接地故障,RCD也會拒動。
                  二、剩余電流繼電器的原理及主要用途
                          剩余電流繼電器是檢測剩余電流,將剩余電流值與基準值相比較,當剩余電流值超過基準值時,發出一個機械開閉信號(使機械開關電器脫扣或聲光報警裝置發出報警)的電器。剩余電流繼電器通常與低壓斷路器或低壓接觸器等組成組合式剩余電流保護裝置,主要適用于交流50Hz,額定電壓400V及以下的TT和TN系統配電線路,用來對電氣線路進行接地故障保護,防止接地故障電流引起的設備損壞和電氣火災事故,也可用來對人身觸電危險提供間接接觸保護,因而可以在智能建筑供配電系統中廣泛應用。
                  2.1 間接接觸電擊保護
                          間接接觸電擊保護的措施是自動切斷電源。GB 13955“對間接接觸電擊事故的防護”規定:“間接接觸電擊事故防護的主要措施是采用自動切斷電源的保護方式,以防止由于電氣設備絕緣損壞發生損壞事故。當電路發生絕緣損壞造成接地故障。其故障電流值小于過電流保護裝置的動作電流值時,應安裝剩余電流保護裝置。”研究表明,人體接觸電壓的安全值為 50 V。為保證人身安全,電氣裝置的任何部分發生絕緣故障時,一旦接觸電壓超過 50 V 時,需要在規定的時間內自動切斷故障部分電源。過電流保護裝置受電氣線路和設備及自身動作值限制,不能自動切斷電源。剩余電流保護裝置不受負荷電流影響,可與過電流保護裝置配合使用,作間接接觸電擊保護。
                  2.2 接地故障保護
                          接地是帶電導體和大地、接地的金屬外殼或與地有聯系的構件之間的接觸,其故障可能導致人身電擊傷亡和設備損壞,嚴重時可能引發電氣火災。接地故障保護過去通常采用過電流保護裝置進行保護,當接地故障電流大于過電流保護裝置定值時,由過電流保護裝置切斷故障電路。TT系統中額定電流較大、配電線路較長的線路,TN系統中帶電導線落地接地故障、不安全的金屬性接地故障、電弧性接地故障時,都有可能出現接地故障電流小于過電流保護動作整定電流,過電流保護裝置不動作的情況。剩余電流保護裝置,或帶接地故障保護的斷路器,能可靠地進行接地故障保護。
                  2.3 電氣火災保護
                          電氣火災通常由電氣短路引起,電氣短路包括金屬性短路和電弧性短路。前者是帶電導體間(如相與相之間、相與 N 線之間)短路,多以高溫熔焊金屬為通路,故障電流以千安計,高溫易使絕緣氧化而自燃,火災危險雖大,但可用帶短路保護的斷路器和熔斷器保護,由斷路器瞬時動作切斷電源,避免火災。后者是帶電導體對地短路,多以電弧為通路,故障電流雖小,但一方面電弧長時間延續,局部溫度高,很容易點燃周邊可燃物質,引發火災;另一方面,又不足以使一般斷路器動作跳閘切斷電源。所以電弧性短路引起火災危險遠大于金屬性短路。帶剩余電流動作保護功能的斷路器可在過電流保護裝置不動作的情況下切斷保障電路,防止電弧性短路引發的電氣火災。
                  三、安科瑞ASJ系列剩余電流繼電器介紹
                  3.1 型號和功能
                  3.2 技術參數
                  注:①ASJ10L- LD1A額定剩余動作電流IΔn為10mA-30A連續可調;
                   ?、贏SJ10L- LD1A極限不驅動時間Δn為0-10S連續可調。
                  四、 注意事項 
                  4.1 剩余電流動作繼電器外部所有接線必須正確,否則可能導致誤動作和拒動作。
                  4.2  國際電工委員會標準 IEC4.79 確定,50Hz交流電流通過人體時,如果不超過30mA時,人體不會因發生心室纖維性顫動而死亡。因此,特殊場所剩余電流動作繼電器對于漏電電流的設置要達到人性化。 
                  4.3 剩余電流式動作繼電器不對相與相、相與零線之間的觸電提供保護;被保護線路不得與未保護線路混用,中性保護線不得重復接地。
                  五、小結
                          剩余電流動作繼電器安裝使用在浴室配電線路中,不但家用電器的功能得到充分發揮,而且可以起到較好的保護作用,值得推廣使用。
                  參考文獻 
                  [1] GB/T 22387—2008. 剩余電流動作繼電器 [S]. 
                  [2] GB 13955—2005 . 剩余電流動作保護裝置安裝和運行 [S]. 
                  [3] 王厚余 . 低壓電氣裝置的設計安裝和檢驗 [M]. 中國電力出版社出版社. 
                  [4] 司徒興漢 . 觸電漏電保護電器及其應用 [M]. 廣東科技出版社:1990.
                  [5] 安科瑞企業微電網設計與應用手冊,2020.06版
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