建筑電氣設(shè)計對低壓間接接觸防護(hù)探討

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摘要：隨著城市化的進(jìn)程，大量的建筑物拔地而起，建筑物內(nèi)部配有大量固定式或移動式電氣設(shè)備，在長時間的使用中，電氣設(shè)備也存在絕緣老化導(dǎo)致的外露可導(dǎo)電部分漏電而發(fā)生電擊人身的事故。本文詳細(xì)介紹了在低壓配電系統(tǒng)中，當(dāng)直接接觸防護(hù)不能完全起到防護(hù)措施時，合理采用間接接觸防護(hù)措施可以降低接觸電壓，盡可能的避免電擊事故，可靠保證人身安全。

關(guān)鍵詞：建筑電氣；絕緣老化；電擊事故；電擊防護(hù)；接觸電壓

1直接接觸防護(hù)簡述

在建筑電氣設(shè)計中，低壓配電系統(tǒng)往往采用TN-C-S或TN-S系統(tǒng)，而直接接觸防護(hù)的措施也是對電擊事故抑制的第一步，直接接觸防護(hù)的具體措施為：①將帶電部分絕緣；②采用遮欄或外護(hù)物；③采用阻擋物；④置于伸臂范圍之外；4個方面，而在民用建筑電氣的實(shí)際使用中，電氣設(shè)備絕緣老化的現(xiàn)象時有發(fā)生，作為直接防護(hù)措施往往就不會起到電擊防護(hù)的作用。這時，使用額定剩余動作電流不超過30mA的剩余電流動作保護(hù)器，可作為其他直接接觸防護(hù)措施失效或使用者疏忽時的附加防護(hù)，但不能單獨(dú)作為直接接觸防護(hù)措施，也不能單獨(dú)作為間接接觸防護(hù)措施，而其只能作為一種附加防護(hù)措施來保證人身安全。而當(dāng)剩余電流動作保護(hù)器出現(xiàn)故障時，且電氣設(shè)備絕緣老化，外露可導(dǎo)電部分會有接觸電壓，當(dāng)該接觸電壓大于50V就會發(fā)生危害人身安全的電擊事故。

2間接接觸防護(hù)的討論

常用的間接接觸防護(hù)措施有：1采用II類設(shè)備；2采取電氣分隔措施；3采用特低電壓供電；4將電氣設(shè)備安裝在非導(dǎo)電場所內(nèi)；5設(shè)置不接地的等電位聯(lián)結(jié)。II類設(shè)備除一層基本絕緣外還加有第二層絕緣以形成雙重絕緣，或采用具有相當(dāng)于雙重絕緣水平的加強(qiáng)絕緣。例如帶塑料外殼的家用電器都屬于II類設(shè)備。由于在產(chǎn)品設(shè)計中加強(qiáng)了絕緣能力，消除了發(fā)生接地故障的可能性，在電氣裝置設(shè)計中就沒必要再補(bǔ)充防間接接觸電擊措施。II類設(shè)備的絕緣外殼的機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫水平不高，其外形尺寸和用電功率都不能設(shè)計得過大，使它的應(yīng)用范圍受到一定的限制。采用電氣分隔的基本防護(hù)是所有用電設(shè)備的帶電部分應(yīng)覆以基本絕緣或安裝遮攔或外護(hù)物，也可采用雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣；其故障防護(hù)是采用隔離變壓器供電，實(shí)現(xiàn)被保護(hù)回路與其他回路或地之間的分隔，除特殊場所，這種措施在經(jīng)濟(jì)性和實(shí)際使用方面也不利于普通推廣。特低電壓供電是采用變壓器將供電電壓設(shè)置到安全電壓以下來保證安全，但是需要增加相應(yīng)設(shè)備的投資，也不利于在普遍的民用建筑電氣場所使用。在非導(dǎo)電場所內(nèi)不應(yīng)有保護(hù)接地導(dǎo)體，并應(yīng)確保裝置外可導(dǎo)電部分不自場所外將電位引人非導(dǎo)電場所內(nèi)。這種方式在特定方式下使用，范圍也受到限制。等電位聯(lián)結(jié)分為總等電位聯(lián)結(jié)，輔助等電位聯(lián)結(jié)，局部等電位聯(lián)結(jié)，在等電位聯(lián)結(jié)中，將保護(hù)接地導(dǎo)體、總接地導(dǎo)體或總接地端子（或母線）、建筑物內(nèi)的金屬管道和可利用的建筑物金屬結(jié)構(gòu)等可導(dǎo)電部分連接在一起，稱為總等電位聯(lián)結(jié)。輔助等電位聯(lián)結(jié)則是在伸臂范圍內(nèi)有可能出現(xiàn)危險電位差的可同時接觸的電氣設(shè)備之間或電氣設(shè)備與外界可導(dǎo)電部分（如金屬管道、金屬結(jié)構(gòu)件）之間直接用導(dǎo)體作聯(lián)結(jié)。局部等電位聯(lián)結(jié)是在建筑物內(nèi)的局部范圍內(nèi)將各導(dǎo)電部分連通并實(shí)施的再一次保護(hù)等電位聯(lián)結(jié)。等電位聯(lián)結(jié)的作用是降低建筑物間接接觸電壓和不同金屬物體間的電位差，避免自建筑物外經(jīng)電氣線路和金屬管道引入的故障電壓的危害，減少保護(hù)電器動作不可靠帶來的危險，有利于避免外界電磁場引起的干擾，改善裝置的電磁兼容性。在防電擊措施中，等電位聯(lián)結(jié)的目的就是保證將故障設(shè)備的接觸電壓降到允許值以內(nèi)，而安全電壓為：干燥場所50V，潮濕場所25V。

3間接接觸防護(hù)采用等電位聯(lián)結(jié)措施

在低壓配電系統(tǒng)中，對于建筑物，由于可以做等電位聯(lián)結(jié)，往往采用TN-C-S或TN-S系統(tǒng)，而對于戶外分散配電的設(shè)備如道路照明，由于無法做等電位聯(lián)結(jié)，如采用TN-C-S或TN-S系統(tǒng)，當(dāng)一處發(fā)生單相接地短路時，故障電流會沿著接地線傳導(dǎo)，導(dǎo)致一處故障引起其他電氣設(shè)備觸電的危險，故常常使用TT系統(tǒng)作為戶外配電的接地方式。而對于建筑物內(nèi)，TN接地系統(tǒng)的低壓電氣裝置與高壓電器裝置往往使用共同接地裝置，這是由于接地裝置采用（含建筑物鋼筋的）保護(hù)總等電位聯(lián)結(jié)系統(tǒng)，這樣簡化了接地裝置的設(shè)置，也很容易將接地電阻值限制再安全值內(nèi)，但是當(dāng)建筑物內(nèi)TN接地系統(tǒng)未做等電位聯(lián)結(jié)，或者低壓電氣裝置采用TT或IT系統(tǒng)時，低壓系統(tǒng)電源中性點(diǎn)嚴(yán)禁與該變壓器保護(hù)接地共用接地裝置，低壓電源系統(tǒng)的接地應(yīng)按工程條件研究確定，這樣接地裝置的設(shè)置會變的復(fù)雜。綜合可見，建筑物做等電位聯(lián)結(jié)是一種比較可靠的防電擊人體的措施，例如在衛(wèi)生間做局部等電位聯(lián)結(jié)，把衛(wèi)生間墻體里的鋼筋網(wǎng)和所有外露可導(dǎo)電部分可靠聯(lián)結(jié)，形成局部等電位聯(lián)結(jié)，他們之間的電位幾乎相等，沒有電位差，當(dāng)人手碰觸到漏電物體，但是其他部位碰觸到的電位與漏電物體電位是相等的，此時的人體沒有電位差，也就沒有故障電流流過，人身就不會發(fā)生電擊事故。作為建筑物內(nèi)設(shè)置的等電位聯(lián)圖，如圖1所示。正常情況下，圖中位置1，2，3，4點(diǎn)之間沒有電位差，但是在故障情況下，位置1，2，3，4點(diǎn)之間有故障電流流過PE線，各點(diǎn)電位就不在相等了，如果位置1，2點(diǎn)之間距離太遠(yuǎn)，Rpe分壓太大會使位置4點(diǎn)接觸電壓>AC50v，這時如果在設(shè)備附近位置2點(diǎn)設(shè)置等電位聯(lián)結(jié)，把設(shè)備附近的暖氣片，水管，鋼筋等容易引入電位，又與電氣無關(guān)的外部可導(dǎo)電部分連在一起，用一根PE線聯(lián)結(jié)夠成等電位聯(lián)結(jié)，由于位置2，4點(diǎn)間線路足夠短，使該段分壓<AC50v，那么人體的不同部位同時接觸到這附近兩點(diǎn)時，接觸電壓<AC50v，即便發(fā)生電擊人體，也不會構(gòu)成危險。也就是等電位聯(lián)結(jié)可以降低接觸電壓而保證人身電擊事故的安全。

4結(jié)語

綜上所述，建筑物內(nèi)的低壓配電系統(tǒng)，當(dāng)直接接觸防護(hù)措施不能可靠保證人體受到電擊事故危害時，通過合理方式間接接觸防護(hù)措施的等電位聯(lián)結(jié)，即總等電位聯(lián)結(jié)，輔助等電位聯(lián)結(jié)，局部等電位聯(lián)結(jié)，從而減少接觸電壓至安全值以下，避免電擊人體危險，提高配電可靠性。

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作者：張超 單位：太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院