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使用SureTest电路分析仪解决民用供电系统中的隐患
内容导读:

引言
  近些年来,中国已成为世界上房产发展最快的国家之一。消费者在购房、装修时大多注意其房屋的外观,往往忽视了其内在的结构。在影响消费者购房的因素中,价格、地理位置、自然环境、物业管理、户型成为其首要因素,而“电气线路配置”则为次要因素,甚至不予考虑;究其原因,一是掌握的知识程度不够,二是忽略了其重要性。部分开发商便以客户没有此方面要求为借口,缩减了这“看不见的”电气线路配置的投资。即便消费者重视电气线路的质量,也因苦于没有简单易用的检测工具和手段,只能评肉眼观察或听信开发商或装修公司的一面之词。这就为住户今后的家居生活埋下了安全隐患。
  先看如下统计数据:中国科学技术咨询中心曾对北京市场上正在销售和预售的175个住宅项目的“楼书”进行调查,结果显示仅有约30%的项目中涉及“住宅配电线路”方面的数据,开发商很少能够详实地给出电气线路配置的确切数据。
  电气线路隐患最终会表现为火灾和电击伤害事故。《中国火灾统计年鉴》显示,因电气原因引发的火灾在各类火灾中高居榜首,约有30%的火灾是由住宅电气线路老化或配置不合理造成的,并正以平均每年1%的速度持续上升。6.6%的人在使用插座板时曾有被电击的经历。相比之下,根据美国国家防火协会(NFPA)和美国消费类产品安全委员会统计,约9%的火灾和7%的死亡是因用电造成的。据制定和修改国家住宅建设规范的王厚余教授介绍:日本每人平均用电是中国的8倍,而电气火灾只占火灾原因的2%~3%,中国的电击死亡率与法国相比是400∶1。
  在此,美国理想工业公司希望通过对电气线路中重要环节的分析,为消费者和施工者就电弧防范、减少线路连接的接触电阻和电压降、零线与接地等问题进行讨论,并提出一些建议,希望能通过其设计生产的相关仪器和零部件提高施工质量,提供量化的检测数据,协助查明故障,消除安全隐患。

 

电弧问题——不易发现的杀手
   最常见、最危险的电气火灾隐患是由接地电弧性短路引起的火灾,电弧的特点是温度很高,电流很小,持续时间短,一旦出现击穿点则会频繁出现。一般为防止短路设计的断路器无法检测到此类故障。最有效的方法是采用“电弧故障断路器(AFCI,Arc Fault Circuit Interrupter)”,它能检测是否存在电弧,若有则采取短路保护。美国2002年编写的国家电气代码(NEC),要求在卧室供电电路中必须安装此类设备,并应定期检查。但随之产生的问题是,在电路正常的情况下,普通用户如何检查这类装置是否有效。
   现在,理想公司提供名为“SureTest电路分析议”可胜此任,操作简单到只按一键,通过模仿线路上的电弧故障,判定断路器是否能可靠工作。不仅如此,其具有的其他重要功能,在下文中还会提到。

高接触电阻的故障检测
  电路中的高阻点是造成火灾的第二原因,例如连接器松脱、虚接、设备有缺陷都属此类故障。根据电路基本定律P=I2R,电流流经高阻点就会产生高热,为美观起见,装修时布线均尽可能隐藏起来,很多固定布线和插座都在视线以外,如果高热点周围有可燃物,就会在墙体内产生闷烧(smolder),而且热量不易散失,进而发生火灾。一般静态电流检测设备,几乎不能显示接线质量或电路完整性,采用加载测试并计算电压降的方式,可确定90%的隐藏问题。但真的需要接个大电炉子测电压吗?弄不好,电路没测成,电炉却引燃了住宅。
   理想公司的“SureTest”通过使用专利技术,只要轻触按键,即可在电路上模拟不同负载(6A、12A、15A、20A),而且不会触发断路器或造成任何在线设备的中断,通过对比空载与各负载电流下的线路电压,得到准确的电压降数据。
  用SureTest在电路中寻找高阻故障点十分简单。在被测分支电路的距配电盘最远端插座测线路压降,如果压降偏高,则相对配电盘,由远及近测量剩余插座,结果无外乎以下3种:
1.如果两次读数有明显变化,则说明故障就在这两个插座之间。
2.如果两插座间读数无明显变化,但由近及远,压降逐渐增大,则说明线径选择较细,不满足配电长度或负载用电的要求,应检查线径并测量电流,必要时更换配线。
3.如果带载测量时压降大,但各插座之间读数始终无明显变化,则说明问题出在第一个接头处,或配电盘本身有问题。


  带载测量,可生动地反映出分支电路潜在的问题并且是惟一有效的方法。

接地故障——产生电击的根源


  民用建筑的墙壁插座虽然有三芯的(相线俗称火线L,零线俗称地线N,安全保护接地G),但有时其内部的接地极并未接地,要么接地电阻不符合要求。根据GB50174-93标准:安全保护接地的接地电阻不大于4Ω。如下3种情况会降低漏电保护效果:接地阻抗高、接地错误、接地系统品质差,其直接后果是造成电击伤害。据估计美国每星期有58人死于由消费类产品、家电和住宅电路安装造成的触电。良好的接地正是为由于各种原因造成的设备漏电流提供提供泄放路径,从而保护人体不受伤害。
  保证接地效果,除了采用合格的导线外,还应注意施工工艺。原则是任何设备的移动都不能妨碍接地路径,或换句话说,某设备的有无,不应影响接地效果。
  若一个接线盒中有多个设备的接地线,这些接地导线应在接线盒内连接起来,再统一接保护地。
  为施工方便,理想公司设计了实用的导线连接器,例如Greenie接地连接器和 Term-a-Nut,将拧线连接器和预制引线合并在一起,适合在接线盒中使用,实现便捷安装。

  SureTest还可用于接地阻抗的检测,并能分别给出相线与零线的阻抗,使接地故障无以遁形。
  除注意使用适当的接地技术、测试并保持好的电气接地外,安装保护装置是防止人身和设备发生触电的有效方法,例如使用“接地故障电路断路器(GFCI)”或“剩余电流动作断路器(RCD)”。不过与使用AFCI的情形类似,也存在检测这类设备是否能可靠工作的问题。这类部件内部为机械联动装置,随使用时间的推移,不排除疲劳老化失灵的可能。据研究结果显示,15%的GFCI不能通过测试。因此,UL认证机构要求对GFCI每月检查一次。
  理想公司的SureTest提供了GFCI测试按钮,能方便有效地完成这一关系到消费者身家性命的测试。
  接地错误——不能忽视的错误
  普通消费者一般分辨不清零线与地线的区别,自然容易忽视其错接的危害性。在此简单加以说明:
  零线或称中性线,是负载与电源之间回路的组成部分。只在电源系统的入口(如电力变压器处)接地,并应确保此处是惟一接地点,如果出现其他接地点,则部分零线电流将通过建筑物传导,产生离散电压并造成危害。
  地线也在系统电力线入口处接地,但同时与用电设备的保护接地端、建筑物金属部分连接。地线内一般无电流流过,只有在设备发生漏电,或漏电保安器被触发时才会流过电流。
  中性线接到接地端,电路中的电流都经接地体流入大地。由于错误或疏忽,中性线与接地线在总配电端就接反了,就称为错接。如果中性线与接地线在建筑物的其他部分也有连接,则建筑物的所有接了地的金属,都成为中性线的一部分,由于多点接地,电子设备上就会经常出现变化的电压,工作出现异常。
   对于一般插座,这类情况只能用SureTest电路分析议的“3线识别(L/N/G)”功能来鉴别,彻底避免零、地故障。

SureTest电路分析议的其他功能
 
  除了以上提及的测试电弧断路器(AFCI)、测试漏电断路器(GFCI)、阻抗测量、带载测量电压降、识别火/零/地接线与接地错误等功能以外,它还具有测量电压有效值、测量峰值电压、频率、零线对地电压、检查对地绝缘等功能。
   必须说明一点,该仪器的供电直接来自它所检测的电源插座,内部没有电池,省去了因电池电量不足造成测量不准和换电池的麻烦,整个仪器只有3、4个按键,即可完成全部测试功能,使用起来极为方便。

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来源:今日电子 作者:任长宁 时间:2004/1/1 0:00:00
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