安装剩余电流动作保护器还会触电身亡?剩余电流动作保护器拒动引发触电事故分析

2015年夏季一个炎热的傍晚，某地持续几个小时的暴雨、雷电、大风强对流天气造成某村住户全部停电。暴雨过后，经过供电企业紧急抢修，绝大部分村民家中供电都恢复正常了，但该村一用户家中却始终没有来电，家用电器无法使用。看到左邻右舍都有电，户主认为没有电是其屋内电线接头某部位接触不良造成的，于是在没有断开家里进线总电源开关、且无任何防范措施的情况下自行检查处理，不幸触电身亡。
1.事故原因分析
农户家中安装了剩余电流动作保护器，怎么会触电身亡呢？相关人员初步分析认为，该用户家中安装的剩余电流动作保护器质量存在问题。通过进一步调查，该用户为单相表用户，安装的是NL1E-63型剩余电流动作保护器。该保护器安装符合设计要求，按压其试验按钮能灵敏跳闸，表面上看不出有明显的质量问题。初步判定剩余电流动作保护器拒动可能有以下三个方面原因：
（1）剩余电流动作保护器性能参数不符合国家要求，而调试所用的仪器为采购的新仪器，恐其质量也存在问题而不能正确检测出保护器的问题。
（2）剩余电流动作保护器动作电流值发生变化，而且可能是增大导致其不能灵敏动作。
（3）动作时间可能延长，不能迅速跳闸。
根据上述可能造成剩余电流动作保护器拒动的原因，相关人员作了进一步试验鉴定。
（1）用不同的测试仪器检测该剩余电流动作保护器的动作电流值，其动作电流均稳定在21-24 mA，低于终端用户30 mA的上限值。说明该剩余电流动作保护器的动作灵敏、动作电流稳定，也说明安装前所做的检测是有效的，检测仪器不存在问题。
（2）测试剩余电流动作保护器通过动作电流时的跳闸时间，为40-46 ms，符合GB 6829-1995《剩余电流动作保护器的一般要求》国家标准不大于100 ms的规定。说明剩余电流动作保护器的跳闸动作的快速性是没有问题的。
（3）在该农户家中进行模拟试验：用220 V 60 W的白炽灯泡模拟人体电阻，将灯泡一极接剩余电流动作保护器出线后端室内电路的相线，另一极用电线接于木把螺丝刀的导体并作为电极插入室内地面不潮湿的泥土，操作者穿绝缘鞋、戴绝缘手套防止触电。随着螺丝刀电极与泥土的紧密接触及深入，流过地面的电流迅速增大，并致剩余电流动作保护器迅速动作跳闸。模拟试验结果表明剩余电流动作保护器的保护功能是可靠、有效的。
上述对剩余电流动作保护器的试验结果说明该用户家的剩余电流动作保护器本身并没有问题，那为什么在事故中，该保护器未能正确动作跳闸呢？
下面通过剩余电流动作保护器的工作原理进一步查找拒动的原因。
剩余电流动作保护装置主要由信号检测元件、信号处理元件、执行机构和试验装置4个部分组成。零序电流互感器是一个信号检测元件，用来检测一次线路中的剩余电流，一般采用空心式的环形电流互感器。安装时，把三相四线一次回路全部穿过零序电流互感器来检测一次回路中电流的相量和。信号处理主要是电子电路，功能是对检测环节送来的信号进行放大、变换和比较等一系列处理后，输出一个给执行机构通断的信号指令。执行机构主要是一个脱扣器（交流接触器或断路器），功能是接受并执行通断指令，依靠可分离的触头来断开被保护的线路。试验装置是一个用模拟发生剩余电流来简单地检测剩余电流动作保护装置是否有效的装置。
以单相剩余电流动作保护装置为例，在正常情况下，电路中没有发生人身触电、设备漏电或接地故障时，剩余电流动作保护装置通过电流互感器一次侧电路的电流相量和等于零，则相线和中性线电流人和IN在电流互感器中产生磁通的相量和等于零，电流互感器的二次线圈中没有感应电压输出，因此剩余电流动作保护装置保持正常供电。当电路中发生人身触电、设备漏电、故障接地时，通过设备接地电阻有一个接地电流I△流过，则通过互感器电流的相量和不等于零，剩余电流互感器中产生的磁通相量和也不等于零，互感器二次回路中有一个感应电压输出，此电压直接或通过电子信号放大器施加在脱扣线圈上，产生一个工作电流。二次回路的感应电压输出随着故障电流的增大而增大，当接地故障电流达到一定值时，脱扣线圈中的电流推动脱扣机构动作，使主开关断开电路，或使报警装置发出报警信号。
事故调查组及村电工仔细检查该农户的进户线路，剩余电流动作保护器装于门外的屋檐下，其电源侧的进户线来自5m外的终端电杆。具体的接线是：杆上单相电能表的输入端连接主干线路，其输出端线路经保护器连接进户。经检查发现单相电能表和杆上电源中性线连接不良，造成中性线断开。
至此，事故原因真相大白。杆上电能表的中性线长期存在接触不良的故障，在一场雷暴雨后，就完全断开了，故该农户家中电器由于中性线回路不通而不能使用，而剩余电流动作保护器的工作电源也因中性线回路不通而失去，进而使剩余电流动作保护器失去保护功能。但相线是带电的，人触电后其相线电流通过人体电阻和接地电阻回到变压器中性点构成回路，致使该户主触电死亡事故发生。
2.事故启示
此次事故，户主在没有断开家里电源总开关、且未采取任何防范措施的情况下自行检查电路是这起事故的直接原因，而剩余电流动作保护器拒动又是事故的关键原因。剩余电流动作保护器的保护功能发挥作用是有前提条件的，即只有在剩余电流动作保护器电源侧的中性线回路完好导通的前提下，才能对剩余电流动作保护器输出回路的触电情况进行跳闸保护。在剩余电流动作保护器接线完全正确的情况下，如果电源侧中性线回路开路就会成为该保护器的保护盲区。电源侧中性线回路是指剩余电流动作保护器至供电变压器中性点桩头的所有中性线回路，其关键点是各个中性线连接点的接头，包括各级剩余电流动作保护器、各级电能表、各级干支线的中性线接头。从这方面意义上说，中性线接头可靠导通的重要性比其相线接头还要重要。