关于漏电开关在住户配电箱中放置位置的探讨
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【摘 要】漏电开关在住户配电箱系统图中放置的位置，可以是总进线开关处，亦可在各分支回路开关处，不同的位置对供电的安全性和可靠性将产生不同影响。
【关键词】RCD；漏电开关；剩余电流；跳闸；可靠性
1.引言
剩余电流动作保护器（RCD）俗称漏电开关，是一种在低压配电系统中广泛使用的，作为用电设备和配电线路绝缘损坏漏电时，能迅速快捷起保护作用的电气装置。它因为动作灵敏可靠、使用简单方便，价格低廉，适应范围广泛等，深受普通用户和广大电气工作人员的欢迎。在建筑业蓬勃发展的今天，无论民用建筑或非民用建筑的配电系统中，都广泛使用着这种安全保护装置，可以说漏电开关在当今建筑配电系统中无处不在。本文中仅就住宅建筑住户末端配电箱中，漏电开关的位置设置加以探讨，其它建筑系统中漏电开关位置的设置类似，可以借鉴参考。
2.漏电开关在配电箱系统图中的有哪些安装位置
住宅建筑末端配电箱通常为住户配电箱，对于中小户型住宅，一般为单相配电，对大户型和别墅住宅，既有单相配电也有三相配电等。配电箱系统中设有一总开关和多个分支回路开关，开关类型现今多为微型断路器，漏电开关的装设位置可以在进线总开关处设一个，或者在各分支回路开关处，设置数个。设在不同位置的漏电开关对供电的安全性和可靠性会产生不同的影响，下面加以探讨。
3.漏电开关（剩余电流动作保护器）安装的相关规范条文
对于漏电开关（剩余电流动作保护器）的安装，在建筑设计规范中可以找到相关规定，有多条规范都作了要求。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.7.10条第1.4）项规定：家用电器回路或插座回路应设置剩余电流动作保护器；第7.7.10条第2.1）项规定：在用作直接接触防护的附加保护或间接接触防护时剩余动作电流不应超过30mA。
《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-201 1第8.4.3条规定：连接手持式及移动式家用电器的电源插座回路应装设剩余电流动作保护器。第8.4.4条规定：柜式空调的电源插座回路应装设剩余电流动作保护器，分体式空调的电源插座回路宜装设剩余电流动作保护器。
4.不同安装位置产生的影响
根据上述规范的条文规定，我们可以看出，在住宅建筑末端配电箱中，漏电开关安装的地点通常是各分支插座回路，每回插座回路各设一个，而没有包含照明回路，就是照明回路没有装设漏电开关。现如今，设计人员大多按照这种规则设计，以满足相应的规范要求。但是，这种设置方式存在如下缺点：1. 每个插座分支回路设置一个漏电开关，数量较多，增加电箱体积和造价，成本较高；2. 越级跳闸，影响供电可靠性：由于照明回路未设漏电保护装置，当照明回路发生漏电故障时，漏电电流会越过本级电箱作用到最近上一级的漏电开关，动作跳闸，造成整层甚至整个单元主开关跳闸停电，影响范围大，供电可靠性变差。如果漏电开关放置在住户电箱的进线总开关上设一个，各分支插座回路不设漏电开关，那么可以省略相当数量的漏电开关，漏电动作保护范围扩展到包含照明回路的全部分支回路，无论哪个插座回路或照明回路发生漏电故障，本住户电箱上漏电总开关跳闸，停电仅限本住户，避免上级配电箱开关跳闸停电影响其它住户，提高了住户供电的可靠性。因此漏电开关设在进线总开关处既节省造价又提高了可靠性。
漏电开关设置在总开关处是否违反规范要求呢？根据上述规范条文JGJ242-2011第8.4.3条，JGJ242-2011第8.4.3条、8.4.3条要求，漏电保护单元似乎应放在插座分支回路上。其实，漏电开关设在末端箱总进线开关处，其保护范围是有所扩展，包含所有照明和插座回路，无论哪个支线回路发生漏电故障，漏电开关都会跳闸，保护用电安全，这与规范要求并不矛盾。
但是，当住户面积较大，用电设备增多，末端配电箱配电回路较多，配出线路较长，在正常用电情况下，用电设备及线路的正常泄漏电流已经比较大，对于规范要求的剩余动作电流不超过30mA值则难以保证，容易造成正常用电时漏电开关经常动作跳闸。
5.住户电箱泄漏电流大小估算
剩余电流动作保护器产品标准规定：不动作泄漏电流值为1/2额定电流值，一个额定值为30mA的剩余电流动作保护器，当正常泄漏电流值为15mA时保护器是不会动作的，超过15mA保护器动作是产品标准允许的。
一般地，对于一个住户单元，家用电器的正常泄漏电流是个动态值，难以准确计算，一般估算5mA左右。根据相关资料查询得知，对配电线路穿塑料管埋墙埋楼板敷设来说，4平方和2.5平方铜芯BV导线在额定电压作用下，每100米长度的泄漏电流分别为5.2mA和4mA。在住宅配电中，每个插座回路带电导线平均长度按10米左右估算，照明线路带电导线长度按每平方面积1米左右估算。对100平方以下中小户型，插座回路数不超5路，相应插座回路带电导线长估算为50米，正常泄漏电流约为0.5×5.2=2.6mA，照明回路带电导线长估算为100米，正常泄漏电流约为1×4=4mA，加上家用电器正常泄漏电流5mA，总的正常泄漏电流不超11.6mA，小于15mA，因此，对于中小户型住宅来说，漏电保护开关放在总开关处，正常用电时不会误动作，是安全可靠的。对大户型150平方以上住户，插座回路数超8路，相应插座回路带电导线长估算为80米以上，正常泄漏电流为0.8×5.2=4.16mA以上，照明回路带电导线长估算为150米以上，正常泄漏电流为1.5×4=6mA以上，加上家用电器正常泄漏电流5mA，总的正常泄漏电流15.16mA以上，超过15mA，因此，对于150平方米以上大户型住宅来说，采用单相供电时，漏电保护开关放在总开关处，正常用电时可能误动作跳闸，是不可靠的。
6.工程实例
实例一：深圳某建筑项目，地上26层，地下一层，总建筑面积20578平方米，原为综合性写字楼设计，后改为酒店式公寓，每层21户，每户面积20至40平方米不等。在住户配电系统设计中，住户配电箱设有一个照明回路、二个插座回路、二到三个空调回路。漏电开关选择放在二个插座回路上，进线总开关不带漏电保护功能。由于每层户数较多，每层设有一个电度表箱供各层21户用电。根据消防用电要求，电度表箱进线总开关设有额定动作电流为300mA的漏电开关。工程完工交楼后，由于住户陆续装修入住，在住户装修过程中，装修工人经常动作到照明线路或其它线路，造成住户内照明线路碰地漏电，漏电电流不能动作照明支线开关和进线总开关跳闸，从而漏电电流越过住户电箱动作到本层电度表箱上的漏电进线总开关跳闸，造成整个楼层跳闸停电，影响范围太大，而且出现频度很高，经常遭到入住业主投诉。后经协商，在管理处的要求下，将所有住户配电箱漏电开关改放到进线开关处，取消插座分支回路漏电保护单元。改造工作造成大量浪费，带来较大经济损失。
实例二：本人住宅小区项目，地上15层，每层6户，每户面积70到100平方米，总建筑面积8000平方米。在住户配电系统设计中，住户配电箱设有一个照明回路、二到三个插座回路、二到三个空调回路。漏电开关选择放在进线总开关上，各分支回路开关不带漏电保护功能。总配电箱设置在一层电井内，根据消防用电要求，进线总开关设有额定动作电流为300mA的漏电开关。项目建成运行十多年来，尚未发生过因住户室内漏电而越级跳闸停电事故。
7.结语
通过以上的讨论可见，漏电开关在住户末端配电箱系统图中的位置，可放在各分支回路开关处，亦可放在进线总开关处，后者保护范围包含所有下端支线回路，并未违反规范要求。对于面积100平方米以下的中小户型，漏电开关放在总开关处有明显优点，既可减少造价，又提高供电可靠性，避免因照明线路碰地或灯具因爆裂产生短暂漏电流而越级跳闸故障；对于大户型住户而言，由于总的泄漏电流较大，漏电开关则多放在各插座分支回路中，或者采用三相供电，因三相正常泄漏电流平衡而互相“中和”近于零，从而漏电保护也可设在进线总开关上。