试析学生公寓配电系统漏电的危害性及防范措施

　　论文摘要：学生公寓配电系统漏电的危害主要是漏电产生的电流和电压等均可引起火灾，指出漏电仍是导致电气火灾的重要原因之一，并提出漏电的技术防范措施。
　　论文关键词：公寓；低压配电系统；漏电；危害；防范
　　纵观高校学生公寓电气火灾的原因主要有：短路、过负荷、接触不良、漏电、灯具和电热器具引燃可燃物等。近年来，由漏电和短路引发的引起的火灾不断发生，而且由漏电引起的火灾更具隐蔽性，通常是悄悄地发生，失火后也难以找出真正的原因，常被短路等假象所掩盖难以防范，因此，危害性也就更大。充分了解漏电的火灾危险性，采取积极的漏电预防措施应是当前电气防火工作的重要任务之一。
　　当电气线路和电气设备的绝缘受到损伤而导致接地故障，主要是指相线对地或与地有联系的导电体之间的短路，包括相线与大地、PE线、PEN线、配电和用电设备的金属外壳、公寓铁床、敷线钢管、桥架线槽、建筑物金属构件、上下水和采暖、通风等管道以及金属屋面、水面等之问的短路。当发生接地短路时在接地故障持续的时间内，与它有关联的电气设备和管道的外露可导电部分对地和装置外的可导电部分间存在故障电压。此电压可使人身遭受电击，也可因对地的电弧或火花引起火灾或爆炸，给学校及学生造成严重的生命财产损失。
　　l漏电的危害性
　　电气线路或设备绝缘损伤后，在一定的环境下，对靠近物质(铁床、铁衣柜、铁学习桌、穿线金属管、电气装置金属外壳、潮湿木材等)会发生漏电，就象水管漏水使局部物质受潮或水渍一样，漏电可使局部物质带电，会给人们造成严重的或致命的触电或产生火花、电弧、过热高温等而造成火灾。目前，在学生公寓配电系统中多采用接零保护(接地保护)及过流保护装置(断路器等)来防止严重的漏电短路的情况发生。
　　1．1问题的提出
　　当电气设备发生漏电即碰壳短路时，电流将设备外壳、保护接零线(保护接地线)零线(大地)形成闭合回路，通常漏电电流将很大，会使断路器动作而切断电源，似乎这种漏电的危险性是可以避免的。但是由于下述原因的存在，使过流保护装置并不绝对可靠。
　　1．1．1断路器规格可能人为加大数倍或电弧粘连，起不到过流保护作用；1．1．2电故障点可能发生在系统的足够远的末端，故障回路阻抗较大，漏电短路电流不足以令断路器动作；1．1．3如果电气设备容量较大，熔体额定电流超过漏电电流时，断路器也不会动作；1．14接地装置不符合要求，造成接地电阻较大，导致漏电短路电流较小也不会令断路器动作；1．1．5当采用过电流自动保护开关时，开关失灵，或脱扣电流设置过大，自动保护开关不动作；1．1．6保护接零(接地)线的接线端子连接不实，造成接触电阻过大，限制了故障电流，致断路器不动作；1．1．7电故障点可能发生虚假接触并距系统控制端较远端，瞬间漏电短路电流不足以令断路器动作；1．1．8智能控电不能有效控制(主控板、单元板由于过流或遭受雷击等因素造成电子元件损毁)。
　　在实际漏电的火灾中，或存在一种或同时存在几种且不被人重视，因此漏电一旦发生，将持续存在，导致触电或电气火灾事故，许多漏电火灾案例也证明了这一点。本文将着重介绍这种漏电的火灾危害性及预防措施。
　　1．2漏电危害的成因
　　1．2．1漏电故障点接触会不实，似接非接发生电弧，并且虚假接触导致接触电阻较大，使过流保护装置不能动作，同时在故障点处产生电弧的温度较高，据测，仅0．5A的电流的电弧温度可达2000~C以上，足以引燃所有可燃物。1．2．2保护零线或保护地线的线径选择过小，当通过较大的漏电电流时，线路温升较快，同样也能引起火灾。1．2．3在潮湿环境下，当带电裸导线接触木材或其他纤维制品，漏电流流经它的潮湿纤维素时，会使木材和纤维制品炭化发展成火灾事故。这就提醒人们，电气线路未经穿管保护而通过可燃物时，是十分危险的，这种漏电的危险性存在于所有的配电系统中。1．2A接线端子处连接不实，引起火灾。相线与零线接线端子虚接或保护线的接线端子连接不实，故障点不易发现，一旦发生漏电，由于故障点接头太松或腐蚀等，出现高阻，造成局部过热，连接端子处产生高温或电弧，能够引燃周围可燃物质，或者烧坏电器开关、插座、连接线等，引燃木质底座和连接线，是较为常见的漏电起火形式。仅以2009年11月，2010年3月某高校学生公寓配电盘两次火险为例，火险前，正是公寓用电低谷，学生大部分已休息，负荷处于低谷状态，火险发生时，照明用电仍然正常。经查，配电箱内总空气开关严重炭化，保护零线接线柱有金属凹形熔痕，与漏电情况相符，由于及时断电未发生火灾。1．2．5漏电电压引起火灾漏电持续发生后，由于电流不能流散，而寻找阻抗小的另一回路通地，会沿保护接零线(接地线)传导使所有与之相连的电气装置的金属外壳带有对地电压，这时就可能向邻近低电位的水暖管、煤气管等金属构件飞弧成为起火源，仅20V的维持电压就可使电弧连续发生，同样能引燃周围可燃物。这说明，由于电压的传导，漏电点与起火点不一定一致。
　　l．3产生漏电的因素
　　产生漏电的因素很多，主要有以下几种：
　　1．3．1低压配电系统的安装多是非电气专业人员，素质参差不齐，质量难以保证，表现在：潮湿或有酸碱腐蚀性的环境中，电线明敷，设备未做保护直接安装；1．3．2安装布线时，刀、钳、锤等损伤绝缘层未做及时处理；1．3．3安装不规范，导线接头连接质量和绝缘包扎质量不符合要求；1．3．4电气线路或设备年久失效，因超负荷或使用年限较长等原因绝缘劣化；1-3．5选用非国标的假冒、伪劣电气产品；1．3．6外部因素：水份浸人、潮湿、腐蚀、挤压、鼠咬等。
　　2漏电的防范措施
　　2．1严格按照低压电气装置操作规程办事，非电气专业人员一律不准上岗，坚持经常检查维护杜绝产生漏电的各类人为因素。
　　2．2严格执行《电气安装规范》《建筑内部装修设计防火规范》，尽量不用易燃可燃材料，当电气线路通过可燃物时，应穿金属管或阻燃硬塑料管保护，防止漏电；采用金属管布线时，一定要防止绝缘层被损伤。配电装置(开关、插座、配电箱等)和用电设备与可燃物应保持足够的安全距离，确实分不开的，应做好隔热保护措施。
　　2．3装设漏电保护器　　现行的配电系统中设置的保护接零和过流保护装置等措施不能完全有效地防止漏电火灾的发生，因此，在建筑物电源总进线处应设置专用于防火的漏电保护器。96年施行的国际《低压配电设计规范》对此也作了较明确的要求。为防止大面积停电，在电源总配电箱和用户开关箱中应分别设置漏电保护器，其额定动作电流和额定动作时间应合理配合，使之具有分级保护的功能。
　　2．4保护措施　　保护接零及保护接地线的截面积选择必须经过计算确定，并用碰壳短路电流校核。其接线端子必须可靠连接，不允许有松动，并经常检查其连接质量。
　　2．5接地电阻值应符合设计要求　　电气设备的保护接地电阻值不应超过4n，如用电设备的容量较大，熔体熔断电流也较大时，应增加接地线截面或并联接地体以充分减小接地电阻值，增大漏电短路电流，有利于保护装置动作。
　　2．6实施等电位联结　　漏电保护器对于单相220V线路只提供问接接触保护，同时还存在因机件磨损、接触不良，质量不稳定寿命较短等因素而导致动作失灵的种种隐患，不能单独成为一种可靠的保护措施，因此尚应实施等电位联结，才能有效地消除漏电的电气线路或设备与低电位的金属构件之间电弧、电火花的产生，即消除漏电电压引起火灾的可能。等电位联结是指将保护接零总线与建筑物的总水管、总煤气管、暖通管等金属管道或装置用导线联结的措施，以达到均衡建筑物内电位的目的，尤其是对于易燃易爆场所更有其不可替代的作用
　　2．7安装漏电报警系统　　在低压电气线路上加装漏电报警就是～种行之有效的防范措施。通过漏电报警系统，能够准确地监控电气线路的故障和异常状态，提早预警发现漏电的隐患，及时报警提醒人员去消除这些隐患，避免漏电给国家经济和人民生命财产造成巨大损失，把漏电引发火灾消灭在萌芽状态。
　　结束语
　　通过学生公寓低压配电系统的规范设置，使学生公寓低压配电系统的保护功能更加完善。并且采用智能低压控电系统通讯接口与火灾自动报警系统联网运行，实现双重报警和控制功能，将成为防范漏电危害的必然趋势。由于防范漏电危害的设计应用在目前还是一个新课题，虽然国家规范对其提出了更高要求，但漏电防范系统现处于刚刚起步阶段，现有市场上产品或多或少存在一些与规范、设计、使用过程中不相适应等问题，但随着技术的不断进步，笔者认为这些问题会得到很快的解决，更好地为学校和学生的生命财产安全保驾护航。