根据图2,盐水湿润、水湿润和干燥等环境条件下,大、中、小接触面积时的心室纤维性颤动的交流接触电压阈值见表2。表中,大的接触面积考虑为整只手接触带电面,面积为82 cm2;中等接触面积按12. 5 cm2考虑,代表一只手的掌心接触导电部分情况;小的接触面积按1cm2考虑,代表用手接触一个小的带电部分。
在预期的环境条件下,如果可达到的最大接触电压很低,那么将不足以产生导致生理学效应的接触电流。低于不大可能产生危险的临界电压值,通常称为特低电压(ELV)。IEC / TR60479 - 5:2007引言中明确:“基于这份资料,各技术委员会可以要求复查他们已规定的特低电压值”。 表2显示,双手到双脚的心室纤维性颤动电流阈值最低,危险性最高。干燥场所,长持续时间大接触面积的交流接触电压阈值为33 V。据此,有效性校验的公式中的50V安全电压或许不够充分。 3 自动切断电源 3. 1最长切断时间 自动切断电源是电气装置中最常用的保护措施。对于高出接触电压阀值,时间 / 电压区域给出了人体可承受的最大时间。例如,不大于32 A的TN系统终端回路最长切断电源时间为0. 4 s 。然而,根据图2,“双手到双脚的曲线”横坐标110 V处对应的纵坐标为0. 24 s,即最长切断时间应调整为0. 24 s。新旧标准最长切断时间对比见表3。 表3中左侧是根据上一版IEC 60479标准制定的最长切断时间,右侧是最新IEC 60479标准中较为保守的前提下的数据,即,按干燥场所,双手到双脚的路径,大接触面积下的数据。经对比显示,现行标准的自动切断电源时间已经不够安全,有发生心室纤维性颤动致死的风险。 然而,断路器瞬动的固有的自动切断电源的时间一般小于0. 1 s,只要设计人员不是机械地按照0.4 s(TN系统)或0. 2 s(TT系统)来设计,或者说,只要不是故意地利用断路器的延时动作或者熔断器的反时限动作特性来切断电源,一般来说,没有安全问题。 尽管多数情况下不会造成生命危险,国际和国内标准还是应当及时修正最长切断电源时间数值。 3. 2 RCD的故障保护 自动切断电源的故障防护也可由剩余电流保护器(RCD)来提供。RCD根据动作方式可分为:电子式RCD和电磁式RCD;我国使用的RCD主要是电子式RCD。 IEC 60364 - 5 - 53:2002《Electrical installation of buildings - Part 5 - 53:Selection and erection ofelectrical equipment-Isolation,switching and control》531. 2. 2. 2条要求,只有满足下列两个条件之一时,才允许采用在辅助电源失效的情况下,不能自动动作的带辅助电源的剩余电流保护器: “1) 即使在辅助电源失效的情况下,仍能满足IEC 60364 - 4 - 41规定的接地故障保护自动切断电源的要求; 2)安装在电气装置中的保护电器由受过培训的人员(BA4)或熟练的人员(BA5)进行操作、试验和检查。” IEC标准从安全的角度,根据预期的使用功能和外界影响把电气设备分为5类:BA1一般人员;BA2儿童,BA3残疾人,BA4受过培训人员,BA5熟练技术人员。 电子式RCD的控制单元的作用类似辅助电源的性能。目前使用的电子式RCD并不满足条件1),所以必须由BA4或BA5类人员进行操作、试验和检查。 国家标准GB / Z6829 - 2008 / IEC TR 60755:2008《剩余电流动作保护电器的一般要求》中缺乏类似的要求,使用中可能会产生人身安全问题。 还要注意RCD的额定剩余动作电流值的选择,尤其是TT系统,满足切断电流时间0. 09 s的预期额定剩余动作电流应不小于5 IΔn,小于等于30 mA的RCD应按0. 25 A校验其预期额定剩余动作电流。 4 结语 IEC标准基于大量的基础研究得出电流通过人体的效应区域,据此应相应调整故障保护的相关阈值;经过有效性校验的保护等电位联结可以作为单独的故障保护措施;对电子式RCD的应用和维护应有必要的操作和管理,以保障一般人员使用安全。 作者信息: 陈谦,山东意匠建筑设计有限公司,工程技术应用研究员,电气总工程师。 吴英明,山东省潍坊市建筑工程施工图审查中心,高级工程师。 摘选自《建筑电气 2/2 首页上一页12 |