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剩余電流動(dòng)作繼電器在浴室的應(yīng)用

更新時(shí)間：2022-10-12

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吳柯霓

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：在浴室中淋浴時(shí),室內(nèi)水霧大,環(huán)境潮濕,此時(shí)人身體由于被水淋濕,皮膚電阻大大降低,非常容易發(fā)生觸電事故。如何在這樣苛刻的條件下用上電、用好電，杜絕發(fā)生因設(shè)備漏電造成人身傷亡事故是需要重視的問題。剩余電流動(dòng)作繼電器作為一種能夠在設(shè)備、線路等發(fā)生漏電時(shí)及時(shí)切斷電源的保護(hù)裝置，這在高濕的浴室環(huán)境里使用顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞：浴室；安全用電；剩余電流動(dòng)作繼電器

0.引言

隨著物質(zhì)文化生活水平的提高，人們對(duì)自己生活質(zhì)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(shè)施也走進(jìn)了千家萬(wàn)戶的浴室致死。但浴室是一個(gè)環(huán)境特殊的場(chǎng)所，高溫、高濕的環(huán)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(fā)生因設(shè)備漏電造成人身傷亡事故是需要重視的問題。

1.浴室觸電事故案例及成因分析

浴室是電擊事故多發(fā)的特別潮濕的場(chǎng)所，我國(guó)浴室內(nèi)電擊致死事故時(shí)有發(fā)生。

1.1 浴室觸電事故案例

2016年10月29日，東莞理工學(xué)院粵臺(tái)產(chǎn)業(yè)科技學(xué)院一名16級(jí)男生鄧某在莞城校區(qū)學(xué)生宿舍2棟一房間洗澡時(shí)發(fā)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(fā)現(xiàn)后立即120求救，120到場(chǎng)搶救無(wú)效后宣告死亡，法醫(yī)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(qū)某出租房?jī)?nèi)發(fā)生一起意外事故，一名90后女子沖涼時(shí)觸電，經(jīng)搶救無(wú)效死亡。

浴室觸電導(dǎo)致一個(gè)人死亡，同時(shí)也導(dǎo)致一個(gè)美好家庭的破滅，網(wǎng)上和報(bào)紙上對(duì)浴室觸電事故時(shí)有報(bào)道，那么浴室為什么是觸電事故多發(fā)場(chǎng)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(chǎng)所人體阻抗較大一般約為1800歐姆，在干燥場(chǎng)所人體安全電壓為50V。在浴室內(nèi)人正在洗澡的時(shí)候，人體的表皮被水濕透，此時(shí)人體的阻抗大大降低，十幾伏的電壓也有可能導(dǎo)致人發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)而死亡。

1.2 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(xiàng)。人體在浴室發(fā)生觸電的原因是因?yàn)槿梭w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(fā)生心室纖維性顫動(dòng)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幾點(diǎn)：

(1)環(huán)境因素

浴室較潮濕，水蒸以及塵埃易使電氣裝置絕緣度降低。在空氣干燥的環(huán)境下，人的皮膚阻抗尚可抵御50V左右的電壓不致電擊，但在潮濕的環(huán)境下超過12V就可能造成觸電事故。因此，當(dāng)人站立于潮濕地面或在浴池中觸及水管便可能引起觸電，淋浴時(shí)也會(huì)因跨步電壓而有麻電的感覺。

(2)施工不當(dāng)

現(xiàn)在有些裝修工人不專業(yè)，在裝修浴室時(shí)拆掉業(yè)主家的等電位，而沒有等電位就無(wú)法減小電位差，遇到漏電和雷擊就非常容易導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生。

(3)電線老化

這也是老房子常見的問題，電線老化往往是絕緣層發(fā)生破損，在浴室這樣潮濕的環(huán)境中，很容易引發(fā)環(huán)境帶電從而導(dǎo)致人體觸電。

1.3.提高浴室安全用電的措施

（1）使用正規(guī)合格的電器產(chǎn)品

浴室內(nèi)使用的電料、設(shè)備或輔助設(shè)施應(yīng)采用正規(guī)廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品，且要有一定的防水、防潮功能。因?yàn)檎?guī)廠家都有一套嚴(yán)格的質(zhì)量保證檢驗(yàn)流程及標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電料及設(shè)備的各種耐受力都進(jìn)行了嚴(yán)格的測(cè)試，能從根本上保證電料設(shè)備的自身質(zhì)量。退一步講，即便是出了事，由于是正規(guī)廠家，從索賠的角度來說也是應(yīng)該有希望的。

（2）浴室內(nèi)等電位聯(lián)結(jié)

對(duì)于浴室外金屬管道等引來的電壓引發(fā)的觸電事故比較好的方法是進(jìn)行局部等電位聯(lián)結(jié)。將浴室內(nèi)所有的金屬管道、金屬構(gòu)件和PE線進(jìn)行聯(lián)結(jié)，此時(shí)浴室內(nèi)各個(gè)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(shí)整個(gè)浴室內(nèi)電壓整體升高到同一電位，浴室內(nèi)不出現(xiàn)電位差，人體也不會(huì)存在觸電的危險(xiǎn)。

（3）正確選擇、按照和使用RCD

對(duì)于浴室使用電器漏電導(dǎo)致觸電事故，可以通過安裝RCD(剩余電流保護(hù)器)，它的額定動(dòng)作電流不大于30mA，動(dòng)作時(shí)間不大于40ms。人體發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)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(shí)發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)的電流也是30mA。同時(shí)，需要注意RCD是不適用于TN-C系統(tǒng)，需要將TN-C系統(tǒng)改造為局部TN-C-S系統(tǒng)。安裝時(shí)注意接線不要接錯(cuò)，如果把PE線和中性線接反時(shí)，發(fā)生了接地故障，RCD也會(huì)拒動(dòng)。

2.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(cè)剩余電流，將剩余電流值與基準(zhǔn)值相比較，當(dāng)剩余電流值超過基準(zhǔn)值時(shí)，發(fā)出一個(gè)機(jī)械開閉信號(hào)（使機(jī)械開關(guān)電器脫扣或聲光報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)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(hù)裝置，主要適用于交流50Hz，額定電壓400V及以下的TT和TN系統(tǒng)配電線路，用來對(duì)電氣線路進(jìn)行接地故障保護(hù)，防止接地故障電流引起的設(shè)備損壞和電氣火災(zāi)事故，也可用來對(duì)人身觸電危險(xiǎn)提供間接接觸保護(hù)，因而可以在智能建筑供配電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。

2.1 間接接觸電擊保護(hù)

間接接觸電擊保護(hù)的措施是自動(dòng)切斷電源。GB 13955“對(duì)間接接觸電擊事故的防護(hù)”規(guī)定：“間接接觸電擊事故防護(hù)的主要措施是采用自動(dòng)切斷電源的保護(hù)方式，以防止由于電氣設(shè)備絕緣損壞發(fā)生損壞事故。當(dāng)電路發(fā)生絕緣損壞造成接地故障。其故障電流值小于過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作電流值時(shí)，應(yīng)安裝剩余電流保護(hù)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(fā)生絕緣故障時(shí)，一旦接觸電壓超過 50 V 時(shí)，需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷故障部分電源。過電流保護(hù)裝置受電氣線路和設(shè)備及自身動(dòng)作值限制，不能自動(dòng)切斷電源。剩余電流保護(hù)裝置不受負(fù)荷電流影響，可與過電流保護(hù)裝置配合使用，作間接接觸電擊保護(hù)。

2.2 接地故障保護(hù)

接地是帶電導(dǎo)體和大地、接地的金屬外殼或與地有聯(lián)系的構(gòu)件之間的接觸，其故障可能導(dǎo)致人身電擊傷亡和設(shè)備損壞，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)電氣火災(zāi)。接地故障保護(hù)過去通常采用過電流保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)接地故障電流大于過電流保護(hù)裝置定值時(shí)，由過電流保護(hù)裝置切斷故障電路。TT系統(tǒng)中額定電流較大、配電線路較長(zhǎng)的線路，TN系統(tǒng)中帶電導(dǎo)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(shí)，都有可能出現(xiàn)接地故障電流小于過電流保護(hù)動(dòng)作整定電流，過電流保護(hù)裝置不動(dòng)作的情況。剩余電流保護(hù)裝置，或帶接地故障保護(hù)的斷路器，能可靠地進(jìn)行接地故障保護(hù)。

2.3 電氣火災(zāi)保護(hù)

電氣火災(zāi)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(dǎo)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(jì)，高溫易使絕緣氧化而自燃，火災(zāi)危險(xiǎn)雖大，但可用帶短路保護(hù)的斷路器和熔斷器保護(hù)，由斷路器瞬時(shí)動(dòng)作切斷電源，避免火災(zāi)。后者是帶電導(dǎo)體對(duì)地短路，多以電弧為通路，故障電流雖小，但一方面電弧長(zhǎng)時(shí)間延續(xù)，局部溫度高，很容易點(diǎn)燃周邊可燃物質(zhì)，引發(fā)火災(zāi)；另一方面，又不足以使一般斷路器動(dòng)作跳閘切斷電源。所以電弧性短路引起火災(zāi)危險(xiǎn)遠(yuǎn)大于金屬性短路。帶剩余電流動(dòng)作保護(hù)功能的斷路器可在過電流保護(hù)裝置不動(dòng)作的情況下切斷保障電路，防止電弧性短路引發(fā)的電氣火災(zāi)。

3.安科瑞ASJ系列剩余電流繼電器介紹

3.1 型號(hào)和功能

3.2 技術(shù)參數(shù)

注： ①ASJ10L- LD1A額定剩余動(dòng)作電流IΔn為10mA-30A連續(xù)可調(diào)；

②ASJ10L- LD1A極限不驅(qū)動(dòng)時(shí)間Δn為0-10S連續(xù)可調(diào)。

4.注意事項(xiàng)

4.1 剩余電流動(dòng)作繼電器外部所有接線都需要正確，否則可能導(dǎo)致誤動(dòng)作和拒動(dòng)作。

4.2 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) IEC4.79 確定，50Hz交流電流通過人體時(shí)，如果不超過30mA時(shí)，人體不會(huì)因發(fā)生心室纖維性顫動(dòng)而死亡。因此，特殊場(chǎng)所剩余電流動(dòng)作繼電器對(duì)于漏電電流的設(shè)置要達(dá)到人性化。

4.3 剩余電流式動(dòng)作繼電器不對(duì)相與相、相與零線之間的觸電提供保護(hù)；被保護(hù)線路不得與未保護(hù)線路混用，中性保護(hù)線不得重復(fù)接地。

5.結(jié)束語(yǔ)

剩余電流動(dòng)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(fā)揮，而且可以起到較好的保護(hù)作用，值得推廣使用。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)，2020.06版

作者簡(jiǎn)介：

吳柯霓，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要研究方向?yàn)镮T絕緣系統(tǒng)及剩余電流監(jiān)測(cè)研發(fā)與應(yīng)用。