曾志锋，梁兆铭

（广东省机械研究所，广东广州 510635）

0 引言

出租屋的用电环境安全关系到千千万万家庭的幸福和安全，如何提高出租屋用电环境安全性是一个迫切需要解决的问题。由于历史遗留的问题和节约施工成本的原因，在出租屋建设施工过程中，电气线路的安装很多都存在不符合规范的问题和安全隐患[1]。

1 事故原因分析

2017年8月14日晚上一名男子在某出租屋501B房的卫生间内发生触电事故，营救人员在施救时感到该男子身体带电，在断开事发房间的户内电源总开关及拔出卫生间内的热水器电源插头后才能救出该男子，但经抢救无效死亡。

为了查明事故发生的原因，首先对出租屋的用电线路进行排查和检测，经检测电源总开关已断开，使用仪器检测得建筑物内的用电线路均不带危险电压。在卫生间内发现安装有一台热水器，该热水器名称为强制排气式家用燃气快速热水器，额定电压为AC220V 50Hz，额定功率为25 W，热水器整体为金属外壳，测得不带危险电压，通过花洒金属软管与外壳连接的花洒垂落到地面，花洒金属软管与花洒连接部位有焦黑氧化痕迹，该热水器的电源插头为单相三极扁插，垂挂在热水器旁，其右上方有一个电源插座，测得热水器花洒的金属软管对插头接地极之间的电阻为1.20Ω，处于导通状态，测得热水器的绝缘电阻为213 MΩ，绝缘性能良好。对501B房内的所有电器进行排查，除热水器外，用电器还有3台电风扇、1台洗衣机、1台微波炉、1个电饭锅、4个延长线插座，其中3台电风扇均标有“回”字标志，属于双重绝缘或加强绝缘结构的II类器具，其外壳及电源线等均无破损，绝缘性能良好。洗衣机、微波炉、电饭锅和4个延长线插座的电源插头均为单相三极扁插，测得绝缘电阻分别为243 MΩ、667 MΩ、2 000 MΩ、582 MΩ、229 MΩ、2 000 MΩ和198 MΩ，绝缘性能均良好。

继续检查501B房的户内电源总开关箱，箱内安装有一个单极剩余电流动作保护装置用作501B房的户内电源总开关，处于断开状态，剩余电流动作装置未动作，箱内有多根黄/绿双色专用保护接地线缠绕在一起，并用螺丝固定在开关箱的外壳上，松开该螺丝，测得户内地线与涉事热水器旁的电源插座接地端之间的电阻为0.82Ω，处于导通状态，把涉事热水器的电源插头插在旁边的电源插座上，测得该热水器外壳可导电部件与电源插座接地端之间的电阻为0.07Ω，处于导通状态，由此说明501B房户内电源总开关箱内的地线与涉事热水器花洒的金属软管处于导通状态。

该栋出租屋为6层结构，其供电的电网系统接地型式是采用TN-C系统，供电方式为三相四线制，4根供电线引接到该建筑物外墙处的电源总开关箱内，箱内安装有3个电能表和1个三极断路器，没有地线，未设置剩余电流监测或保护电器。在各层的走廊或楼梯处均安装有各楼层的电源分开关箱，各箱内的分开关均为单极断路器，控制各户的电源，未设置剩余电流监测或保护电器，其中501B房的分开关位于三楼楼梯处。涉事建筑物的配电系统未设置剩余电流监测或保护电器对配电线路进行保护。

断开各户的电源分开关，在采取相应的安全技术措施的情况下对涉事建筑物进行通电试验，闭合501B房的电源总开关，测得涉事热水器的外壳、花洒金属软管和501B房户内插座的接地端均不带危险电压，操作漏电开关的试验按钮检验漏电开关的工作特性，经检验该漏电开关能正常动作，漏电保护功能有效。闭合各楼层的电源分开关箱内的电源分开关，发现当406房的电源分开关闭合后，测得四楼的电源分开关箱外壳、501B房的户内地线、涉事热水器的外壳及花洒金属软管均带AC 220V危险电压，测得涉事热水器的花洒金属软管对卫生间地面积水的电压为AC 212.3 V，此时断开406房的户内电源总开关，测得该危险电压仍然存在，由此说明漏电故障点位于四楼电源分开关箱与406房户内电源总开关之间的线路或用电器上。四楼的电源分开关箱内安装有12个单极断路器和11个电能表，在该分开关箱右下角设有接地端子排，连接有一根地线，测得该地线对501B房的户内地线之间的电阻为1.08Ω，处于导通状态。406房的户内电源总开关箱安装在门后，箱内安装有一个漏电开关作户内电源总开关，在采取安全技术措施的情况下，闭合406房的电源分开关，发现406房的电能表迅速运转（铭牌显示额定电流为3(6)A，额定电压为AC 220 V），操作406房的漏电开关试验按钮检验漏电开关的工作特性，经检验该漏电开关能正常动作，漏电保护功能有效。当断开406房的户内电源后，该电能表仍未停转，把406房电能表与四楼电源分开关箱的外壳分离后，测得四楼的电源分开关箱外壳、501B房的户内地线、涉事热水器的外壳及花洒金属软管均不带危险电压，测得406房的电能表外壳对该分开关箱外壳的电压为AC 206.2 V，由此说明406房的电能表发生接地故障而存在漏电，使四楼电源分开关箱外壳带危险电压，从而导致涉事建筑物内通过地线与该分开关箱外壳导通的所有金属导体均带危险电压。406房内有多台大功率用电器，包括2 000 W的电热水器（电流约10 A）、1 490 W的空调（电流约6.9 A）和500 W（电流约2.3 A）的电饭煲等，房内多台大功率用电器的电流值合计约为17.4 A，已大于电能表的最高额定电流值6 A，导致406房的电能表超负荷运转，使表内的线路烧毁，产生接地故障，存在漏电隐患。

该出租屋各户及各分开关箱内的地线均从接地线干线引出，接地干线一直引接到一楼的水泥地面内，未见联接到TN-C系统的PEN导体上。拆开406房的电能表，发现其外壳背部为金属材质，内部线路的绝缘保护层严重烧毁，有烧焦味，测得其L相的进线接线端对金属外壳之间的电阻为0.29Ω，说明该电能表的内部线路对其外壳绝缘失效，产生了接地故障。

2 结果分析

该栋出租屋的配电系统未设置剩余电流监测或保护电器，地线没有联接到TN-C系统的PEN导体上并重复接地。当406房电能表发生接地故障时，造成4楼楼梯处的电源开关箱外壳及接地线均带AC 220 V危险电压，使得与地线相互导通的501B房涉事热水器外壳和花洒金属软管带有AC 220 V危险电压，涉事男子触碰到花洒金属软管，电流经花洒金属软管，与人体及潮湿地面形成回路，导致电击事故的发生。

3 电能表的分类和优缺点

电能表分为感应式和电子式两大类：感应式电能表采用电磁感应的原理把电压、电流、相位转变为磁力矩，推动铝制圆盘转动，圆盘的轴带动齿轮驱动计度器的鼓轮转动，转动的过程即是时间量累积的过程[2]。因此感应式电能表的好处就是直观、动态连续、停电不丢数据[3]。电子式电能表运用模拟或数字电路得到电压和电流向量的乘积，然后通过模拟或数字电路实现电能计量功能[4]。由于应用了数字技术，分时计费电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表使用得越来越多，进一步满足了科学用电、合理用电的需求。在安全性方面，电子式电能表有感应式电能表无可比拟的优点，一旦用电负荷超过了安全值，感应式的电能表会产生短路，使地线带电，产生非常严重的后果[5]。而电子式的电能表就不会有这样的情况存在，所以现在感应式的电能表逐渐被电子式电能表所代替。

4 地线的重要性

从该案例和之前众多的案例中，发现很多出租屋都存在着相同的用电环境安全隐患，就是没有设置地线或者地线做得不完善。地线是在电系统或电子设备中，接大地、接外壳或接参考电位为零的导线[6]。一般电器上，地线接在外壳上，以防电器因内部绝缘破坏外壳带电而引起的触电事故。

地线是接地装置的简称[7]。地线又分为工作接地和安全性接地。为防止人们在使用家电及办公等电子设备时发生触电事故而采取的保护接地，就是一种安全性接地护线。一旦电气设备发生漏电故障，地线的安装与否就显得非常的重要。

另外，整个出租屋的供电系统采取分级保护也非常重要。为了防止人身间接触电和电气火灾事故，在电气工程中漏电保护形式一般采用分级保护，其除正确地选用和整定配电线路的保护电器，使其可靠地切断故障线路外，更应选择分级保护间的级间配合。根据人身触电时的安全保护要求和适应分级保护的需要，漏电保护器按其分断时间分类有快速型漏电保护装置、延时型漏电保护装置和反时限漏电保护装置，共3种基本型[8]。快速型漏电保护装置没有人为的延时，适用于单级保护或分级保护的末级保护。用于直接接触保护时其漏电动作电流小于30 mA，选用快速型漏电保护器。延时漏电保护器加有人为的延时部件，适用于分级保护的首级保护，因此它只适用于间接接触保护，其漏电动作电流大于30 mA。反时限型漏电保护器是为了更好地配合电流／时间曲线而设计的产品，其特点是漏电电流越大，分断时间越短；漏电电流越小，分断时间越长，其适用于直接接触保护。

5 小结

综上所述，为了提高出租屋的用电环境的安全性，首先应该根据供电部门提供的接地系统型式来做好接地的工作，地线要接到对应的地方，做到接地电阻小于4Ω。然后再采用漏电分级保护措施，并且根据用电负荷的大小选择正确的漏电保护装置。最后是选择正确的电能表，根据用电负荷的大小选择使用范围内的电能表，尽量采用电子式的电能表，以确保用电安全。