張德圳

（中國石油天然氣管道局有限公司礦區(qū)服務(wù)分公司，河北 廊坊 065000）

隨著人民美好生活需要的日益增長、國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷提升，標(biāo)準(zhǔn)提升可能引發(fā)新的矛盾，需要研究解決。居民住宅供電的應(yīng)用中，20 世紀(jì)90 年代，國家設(shè)計規(guī)范先后增加了用于防止觸電傷害和防止火災(zāi)的剩余電流保護，本文主要討論居民住宅剩余電流保護配合問題。

1 住宅剩余電流保護存在配合問題

1.1 其他直接接觸防護措施失效或使用者疏忽時的附加防護

《住宅設(shè)計規(guī)范(GB 50096-2011)》8.7.2規(guī)定：“8.7.2 住宅供電系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)符合下列規(guī)定：除壁掛式分體空調(diào)電源插座外，電源插座回路應(yīng)設(shè)置剩余電流保護裝置；”（根據(jù)條文解釋，TT 系統(tǒng)所有插座需設(shè)置剩余電流保護裝置）。

《低壓配電設(shè)計規(guī)范（GB50054-2011）》5.1.12 規(guī)定：“額定剩余動作電流不超過30mA 的剩余電流動作保護器，可作為其他直接接觸防護措施失效或使用者疏忽時的附加防護，但不能單獨作為直接接觸防護措施。”

作為其他直接接觸防護措施失效或使用者疏忽時的附加防護，一般電源插座回路選擇30mA、動作時間＜0.1s 的剩余電流保護開關(guān)，通過反時限設(shè)定30mA 保證人身在觸電發(fā)生時不至于發(fā)生心室顫動引發(fā)致命危險。此保護是為了人身安全存在的，下文簡稱防觸電剩余電流保護。

1.2 防止火災(zāi)發(fā)生設(shè)定的保護

現(xiàn)行《住宅設(shè)計規(guī)范(GB50096-2011)》8.7.2 規(guī)定：“住宅供電系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)符合下列規(guī)定：每幢住宅的總電源進線應(yīng)設(shè)剩余電流動作保護或剩余電流動作報警。”最早規(guī)范是要求每幢住宅安裝漏電保護動作于跳閘的，后來調(diào)整為可動作于報警。跳閘與報警各有優(yōu)劣，本文不予以討論。筆者認為，規(guī)范的調(diào)整說明每幢住宅建筑使用漏電保護動作與跳閘存在一些問題，本文主要就這些問題剖析、研究，提出解決方案給大家參考。

1.3 防火剩余電流保護與防觸電剩余電流保護設(shè)計存在配合問題原因

根據(jù)前文所述，設(shè)計規(guī)范要求一般插座要求設(shè)置防觸電剩余電流保護，照明回路、壁掛式分體空調(diào)電源插座已被規(guī)范排除要求使用防觸電剩余電流保護外，《住宅設(shè)計規(guī)范(GB50096-2011)》8.7.3 規(guī)定：“每套住宅應(yīng)設(shè)置戶配電箱，其電源總開關(guān)裝置應(yīng)采用可同時斷開相線和中性線的開關(guān)電器。”戶配電箱只要求同時斷開相線和中性線的開關(guān)，也未要求采用防觸電剩余電流保護。這就造成了如果每幢建筑按規(guī)定設(shè)定不大于500mA 的防火剩余電流保護，一旦戶內(nèi)照明回路或壁掛式分體空調(diào)電源插座發(fā)生接地短路或漏電，就會造成整幢建筑停電，且不易查清故障。

2 剩余電流保護設(shè)定與配合

2.1 增設(shè)剩余電流保護位置

如果建筑設(shè)置不大于500mA 的防火剩余電流保護，為防止戶內(nèi)照明回路或壁掛式分體空調(diào)電源插座發(fā)生接地短路或漏電，保護誤動作于整幢建筑總開關(guān)，可在防火剩余電流保護與戶內(nèi)照明回路或壁掛式分體空調(diào)電源插座間設(shè)置剩余電流保護。存在以下幾種增設(shè)方案：

（1）戶內(nèi)照明回路、壁掛式分體空調(diào)電源增設(shè)剩余電流保護。由于出線保護配合問題出現(xiàn)原因，是國家規(guī)范未要求戶內(nèi)照明回路或壁掛式分體空調(diào)電源插座設(shè)立剩余電流保護，所以在該回路增設(shè)剩余電流保護，并且保護定值與上級防火剩余電流保護配合，可以解決剩余電流保護配合問題。由于戶內(nèi)照明回路和壁掛式分體空調(diào)電源插座回路普遍泄漏電流小，故裝設(shè)帶防觸電的剩余電流保護開關(guān)一般不會產(chǎn)生誤動，還能起到防止意外觸電作用，同時，也防止了手持式電動工具使用壁掛式分體空調(diào)電源插座時，插座無剩余電流保護的觸電風(fēng)險。因此，推薦采用此種方式解決保護配合問題。但由于戶內(nèi)開關(guān)一般產(chǎn)權(quán)歸住戶私有，住戶裝修時，可選擇更換開關(guān)，一旦因為某種原因（如安裝空間不足）更換為非剩余電流保護開關(guān)，該回路發(fā)生的剩余電流故障就會造成整幢樓動作。采用此種方式解決配合問題時，應(yīng)考慮補充其他措施來解決長期管理問題。

（2）戶內(nèi)總開關(guān)增設(shè)剩余電流保護。戶內(nèi)總開關(guān)增設(shè)剩余電流保護，如實現(xiàn)良好配合，能實現(xiàn)故障限定在戶內(nèi)，也可防止故障擴大。但如果照明回路、壁掛式分體空調(diào)電源開關(guān)回路不設(shè)剩余電流保護且故障時，會造成戶內(nèi)總開關(guān)斷電，照明插座同時失電，造成居民生活不便。根據(jù)筆者實際經(jīng)驗，照明燈具故障可能會造成剩余電流保護故障跳閘，如戶內(nèi)總開關(guān)增設(shè)剩余電流保護，照明、插座同時失電，可能造成居民不便。此方案是第一個方案的替換方案，既有建筑改造配電箱位置不足，為節(jié)約成本可考慮此方案。

（3）運維分界點處增設(shè)剩余電流保護。供電公司或物業(yè)公司與居民住戶運維有分界點，這個分界點一般在計量表處，分界點以下線路和設(shè)施運維責(zé)任歸居民住戶所有，在運維分界點設(shè)置剩余電流保護容易區(qū)分責(zé)任，避免影響其他無故障用戶。

（4）單元開關(guān)等處增設(shè)剩余電流保護。在下文提到保護定值整定需要增加保護層級時，可分區(qū)增設(shè)剩余電流保護，分區(qū)可設(shè)立在樓總箱單元開關(guān)或單元箱總開關(guān)等處。

2.2 保護定值要求

防觸電剩余電流保護的保護限定值來源于人體安全電流要求，限定值30mA，0.1s。由于設(shè)定已足夠小，生產(chǎn)設(shè)定更靈敏的開關(guān)產(chǎn)品會增加成本且容易誤動，所以防觸電保護限定值一般是統(tǒng)一的，無法通過改變整定值來實現(xiàn)防觸電保護配合。防火剩余電流電流來源于易產(chǎn)生火災(zāi)的漏電電流限定，500mA 的動作值不能突破，但存在小于500mA 動作值的開關(guān)。根據(jù)《民用建筑設(shè)計規(guī)范GB51348-2019》對“電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的剩余電流動作報警值宜為300mA”的條文解釋，“剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器動作報警值300mA 是引自《低壓電氣裝置第4-42 部分：安全防護、熱效應(yīng)第422 節(jié)火災(zāi)特別危險場所的防護措施》IEC 60364-4-42-422 火災(zāi)防護的規(guī)定，泄漏電流達到了這一數(shù)值就可能會引起火災(zāi)，因此建議報警值為300mA”。所以500mA 是保護定值上限，但不是保護定值的最佳值，保護定值的最佳值在300mA 及以下。防火漏電與防觸電剩余電流間配合不存在問題，防火剩余電流間配合可以采用電流配合和時間配合，保證繼電保護不誤動要求即可。

由于良好線路存在很小的正常漏電電流，電器設(shè)備本身也存在正常泄漏電流，同時，線路和電器設(shè)備啟動時也存在涌流。當(dāng)整幢建筑擁有正常泄漏電流、涌流的設(shè)備、線路過多時，正常泄漏電流和涌流積累可能超過300mA，可能需要500mA 保護定值來實現(xiàn)。對于涌流，因為送電時才出現(xiàn)，如果能用時限配合解決盡量采用時限定值配合躲過誤動，時限無法配合時才考慮電流定值配合。整幢建筑采用500mA 保護定值時，建議分區(qū)塊設(shè)立保護，使各區(qū)塊處于300mA 及以下剩余電流保護定值的保護下，以保證大部分線路的泄漏電流不高于300mA。區(qū)塊的設(shè)定可以在各單元、運維分界點，根據(jù)實際現(xiàn)狀決定，但分級不宜太多。

對既有建筑的整定配合，要經(jīng)過精確估算，防止老舊線路的非泄漏電流納入正常泄漏電流中予以保護排除。

3 未來展望

3.1 建議廠家增加防火剩余電流開關(guān)動作時間級數(shù)

從保護原理上講，防火剩余電流保護是為了防止電纜老化泄漏電流引發(fā)電氣火災(zāi)，而電纜老化是長期的過程，不需要防火漏電實現(xiàn)非?？焖俚姆磻?yīng)。而在實際應(yīng)用過程中，保護定值必須躲過合閘涌流，否則，容易出現(xiàn)保護誤動。如果整定時間不能躲過涌流，就必須加大整定電流，可能造成保護定值超過300mA 或500mA。當(dāng)定值超過500mA 時，就不能作用于跳閘了，只能采用監(jiān)視的做法，而監(jiān)視的反應(yīng)速度會明顯比跳閘慢很多，所以，建議廠家考慮防火剩余電流開關(guān)的保護定值時間增長、級數(shù)增多給應(yīng)用更多的選擇。

3.2 基于網(wǎng)絡(luò)化、智能化防火剩余電流保護未來可期

社會發(fā)展、信息化進步，造成信息化產(chǎn)品可靠性增高、成本降低，家用智能插座、智能電器產(chǎn)品不斷推新、完善，但工業(yè)化產(chǎn)品推進遲緩。網(wǎng)絡(luò)化可解決孤立元件間的保護配合難題，準(zhǔn)確判斷故障來源，通過記錄分析泄漏電流發(fā)展過程，智能區(qū)分線路老化和正常泄漏電流未來可期。