汪進波 / 張 萍
1.咸寧市勘察建筑設計院, 湖北 咸寧 437100
2.咸寧市供電公司, 湖北 咸寧 437100
剩余電流即漏電電流,是指電氣設備發(fā)生接地故障,電氣設備絕緣損壞,或人觸及帶電導體時,導致低壓配電線路中各相(含中性線)電流矢量和不為零的電流,現(xiàn)行規(guī)范中統(tǒng)一稱為剩余電流。對其進行保護的裝置稱為剩余電流動作保護器,簡稱RCD。
在建設工程施工圖審查意見中,有一條“消防潛污泵回路應裝設剩余電流動作保護器,動作電流30mA,瞬時動作”,依據(jù)是:《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》(GB 13955-2005)第4.5.1條(h)款“安裝在水中的供電線路和設備必須安裝剩余電流保護裝置”,潛污泵屬于此類情況[1]。下面就此條審查意見以及與潛污泵相關的電氣設計問題進行分析。
2008年8月,某高層建筑電梯發(fā)生故障,電梯內有積水,修理工在修理過程中觸電身亡。
這個慘痛的教訓表明,凡是水中的電氣設備如電開水器、電熱水器、電鍋爐、水下燈、水下電纜以及其他水中用電設備,都存在嚴重的安全問題,必須認真對待,可采用12V或6V的特低電壓供電(如水下燈),而對于非特低電壓供電的設備則必須加裝RCD保護。
1.2.1 剩余電流動作值IΔn與動作時間Δt的確定
由于人體觸電時導致心室纖顫的電流閾值是30mA,所以只要不大于30mA且RCD快速動作(末級保護一般取Δt≤0.1s),均能保證當遭受電擊發(fā)生心室纖顫致死前及時切斷電源,使人免于死亡。若將IΔn整定為6~10mA,不但價貴,而且因其過于靈敏而引起誤動作,將導致潛污泵不能正常工作。反之,若將IΔn整定為100mA或300mA,采用報警式,則達不到防止人身電擊致死的目的。《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》(GB 13955-2005)第4.6條規(guī)定:“末端負荷不得采用報警式剩余電流保護裝置”,而應采用高靈敏度瞬時動作的RCD。這是因為,對末端設備而言,維修人員與其接觸機會較多,當因接地故障導致RCD動作切斷電源時,其影響面比較小,而人的生命是第一位的。因此,消防電梯坑內的潛污泵也應裝設30mA瞬動型RCD。
GB 13955-2005第4.5.1條所規(guī)定的是“末端設備”,因此RCD應裝在潛污泵集水坑附近的“末端”控制箱內。若將RCD裝在潛污泵供電回路的始端則不符合規(guī)范要求,因為當其供電線路較長時,其正常漏電流有可能引發(fā)誤動作,同樣導致潛污泵不能正常工作。
以上闡述了施工圖審查機構認為潛污泵裝設RCD的必要性、以及如何有效裝設RCD,下面筆者就此問題提出自己的想法和觀點。
首先,審圖機構以國家標準《剩余電流動作保護裝置安裝和運行》(GB13955-2005)來討論技術問題,然而GB13955-2005本身就存在不合理的地方。筆者曾請教GB13955-2005主要起草人陳淑芳老師,認為GB13955-2005/4.6規(guī)定的“為防止人身電擊事故,上述場所的負荷末端保護不得采用報警式剩余電流保護裝置”有一些不足,以GB13955-2005/4.6中的“c)消防設備的電源,如消防電梯、消防水泵、消防通道照明等”為例,諸如此類的消防設備,即便是負荷末端采用剩余電流保護,也必須采用報警式剩余電流保護裝置。因為在火災情況下,環(huán)境會變得相對惡劣,消防設備和配電電纜的泄漏電流可能會增大,為保證消防電氣設備(消防水泵和防排煙風機、消防電梯、消防通道照明、防火卷簾門等)的可靠運行,不得采用漏電脫扣型的剩余電流保護裝置。陳淑芳老師表示編寫GB13955-2005時,對建筑電氣消防設備的認識不夠,規(guī)范有一定問題,應按電氣設計師的一貫做法進行電氣設計;至于剩余電流保護裝置采用報警式還是脫扣式,2009年版《全國民用建筑工程設計技術措施 電氣》5.5.6/3(P95)中“裝設剩余電流報警信號”的規(guī)定,應該是正確的[2]。
其 次,GB13955-2005/4.5中 的“h)安 裝 在水中的供電線路和設備”,必須分清其用途,不重要的設備,可以采用脫扣式剩余電流保護裝置,但不能對消防、人防等重要電氣設備提出相同要求。另外,GB13955-2005/4.5規(guī)定“生產(chǎn)用的電氣設備”必須安裝“末端保護”的RCD,很多電氣專家(如王厚余先生、任元會先生等)都持反對意見:正常環(huán)境下的固定電氣設備,只要單相接地故障靈敏度滿足要求,等電位聯(lián)結措施完好,無需在末端安裝RCD。
GB13955-2005/5.7.2規(guī)定:“單臺電氣機械設備,可根據(jù)其容量大小選用額定剩余動作電流30mA以上、100mA及以下、一般型(無延時)的剩余電流保護裝置。”根據(jù)上述規(guī)定,也證明審圖老師的觀點不妥。審圖老師過分強調保護人身安全,要求“消防電梯坑內的潛污泵也應裝設30mA瞬動型RCD”。此要求存在兩個問題,一是大容量的電氣設備正常工作時自身的泄露電流就可能大于30mA,這樣就可能出現(xiàn)經(jīng)常誤跳的情況,整定值應根據(jù)電氣設備的容量大小及自身工作時的正常漏電流來決定;二是消防和人防通風、除毒、排污等電氣設備,應“只發(fā)漏電信號不自動切斷電源”。
IEC60364-7-702中提供了三種防電擊措施:①ELV供電,②采用不大于30mA剩余電流保護電器,③采用隔離電源,并且都輔以等電位聯(lián)結[3]??梢?,要防止人身電擊不一定非得使用30mA剩余電流保護電器。
故單以某個電氣事故來判定電氣設計有誤的說法有待商榷。《電梯井積水維修工被電死》案例,主要是由于電工沒有遵守《電工安全操作規(guī)程》和《電工安全操作技術基本要求》導致,設備的檢修應該停電進行,尤其采用非ELV供電的設備,更應停電才能下水檢修。違章操作造成的后果雖然值得同情,但不能依此判定必須裝設30mA瞬動脫扣型RCD。
綜上所述,“審圖人員就該市曾發(fā)生過在潛污泵水坑里電死人的事例來說明裝設RCD的必要性”是不合理的。專業(yè)技術設計人員不能死搬規(guī)范,應研究電氣基本原理,面向工程實際,面向生活和生產(chǎn)實際,才能做出更好、更科學、更合理的設計。
[1]陳淑芳主編.剩余電流動作保護裝置安裝和運行(GB 13955-2005)[S].北京:中國水利水電出版社,2005.
[2]中國建筑標準設計研究院主編.2009年全國民用建筑工程設計技術措施-電氣[S].北京:中國計劃出版社,2009.
[3]段云龍主編.IEC60364-7-702 建筑物的電氣設施 第7部分:特殊設施或場所的要求 第702節(jié):游泳池和其他水池[S].北京:中國標準出版社,2002.