暖之韵丨你家电热膜电地暖合不上闸？深度解析电热膜的"漏保跳闸"原因
任何一种绝缘材料，其电阻率都有一定的极限，因此在其两端施加电压都会有微量的电流通过，即泄露电流。所谓泄露电流，是指在没有故障施加电压的情况下，电气中相互绝缘的金属零件之间，或带电零件与接地零件之间通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流。泄露电流包括两部分，其一是通过绝缘材料传导的电流；其二是通过分布电容的位移电流Ir，容抗为Xc=1/(ω+C)=1/(2×π×f × C)。对于电气产品来说，分布电容是一种普遍存在的现象，原因在于绝缘导体之间存在电容，例如导线之间，导线与大地，都被绝缘层和空气介质隔开。这种非电容状态形成的一种分布参数称之为分布电容。电热膜通过PET绝缘封装的结构，实际形成了平板电容。PVC聚氯乙烯（1014Ω·cm）、PET聚酯（1012Ω·cm）的体积电阻接近无穷大，绝缘电阻引起的泄露电流几乎可以忽略不计，除非成品在生产过程或者施工过程中遭遇损坏。所以需要研究分布电流引起的泄露电流。电热膜导电层与屏蔽层之间，绝缘层为PET，即苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，俗称涤纶树脂，通常地暖电热膜采用的厚度为0.188mm（0.0188cm），介电常数为3.02Pf/cm。考虑之间有PUR反应粘合剂，因此与屏蔽层的实际间距会大于绝缘层的本身厚度。平板电容的计算公式为C=ε0 ×ε ×S/D式中，ε0为真空介电常数，其值为ε0为8.85x10-12F/m=0.0885Pf/cmε为绝缘层的相对介电常数S为平板导体的面积，单位cmD为两个平板导体间的绝缘层的厚度，单位cm材料名称相对介电常数Ԑ材料名称相对介电常数Ԑ水80PE聚氯烯2.3空气1PVC聚氯乙烯4.8橡胶2.3PET聚酯（涤纶）3.02常见材料相对介电常数假如电热膜的面积=1㎡=10000cm²那么代入平板电容公式，则分布电容为C=0.0885×3.02×10000/0.0188=142165pF=0.14μF=0.00000014F电容容抗公式为Xc=1/(ω+C)=1/(2×π×f × C)式中Xc为电容容抗值，单位为欧姆Ωω为角频率π=3.14f=频率，50HzC=电容法拉F。数值代入公式：XC=1/（2×3.14×50×0.00000014）=22747.9Ω=22.7KΩI=U/Xc=220/22.7=9.69mA电热膜的火零两线分居两端，那么电压取值1/2，即110/22.7=4.85mA也就是说每1㎡的电热膜在未经处理的前提下，其泄露电流是4.85mA，假如漏电保护器使用的是16A/30mA时，那么30mA/4.85mA，＞6.5㎡电热膜则会在启动运行时自动切断电源。通过平板电容结构与公式，若要减少泄露电流则需或减少电热膜面积、或降低绝缘材料的介电常数、或增加绝缘层的厚度，看似从每个角度都可以解决问题，但实际应用并不乐观。因为封装的绝缘层材质基本是固定的，无非PE、PET、PVC，介电常数基本固定，至于减少电热膜面积那就纯粹因噎废食，而提高绝缘层的厚度除了增加成本之外，也不能根除泄露电流。普遍的生产厂家选择加装一层导电层作为零线层，如图2-37所示，以零线回流法处理分布电容所带来的的泄露电流，让泄露电流回归于零线，此时零线与地线之间虽有电容存在，但之间的电压U几乎等于0，以此消除泄露电流。
回零导电层示意图并非所有的生产厂家都能将此处置明白，工艺不通，品控不行，回零失败，而且仍有部分厂家通过减少电热膜幅宽、加厚PET绝缘膜、增加PVC封套辅助降低泄露电流，尤其是应用于湿式工法的电热膜。无论是怎么调整电热膜的结构，产品噱头如何之多，泄露电流的得不到解决，都标志着该产品的失败。。实际上，很多厂家和施工组在实际中并未严格遵守。以不带漏保的空开代漏保或以 “裸奔”已成常态，空开相当于电源开关，没有漏电保护功能，带漏宝功能的开关表面会有30ma字样，如下图（赶紧看看你家电箱里发热膜电地暖开关长啥样）。一般干式工法铺设，表面看不出泄露电流对安全的影响，而解决潮湿环境下的泄露电流问题，某种程度上讲，才真正考验电热膜厂家的技术实力，以及厂家对用户的良心和责任。
JGJ319-2013《低温辐射电热膜供暖系统应用技术规程》对电热膜供暖工程，在4.8项"电热膜供配电系统"有相应电气系统要求。其中：4.8.4 电热膜分支配电线路应设短路保护和过负荷保护，终端配电箱应设置过压保护。4.8.5 电热膜配电线路应采用剩余电流动作保护器，并应自动切断故障电流，剩余电流动作不应大于30mA。其中4.8.5是作为强制性条款存在的。为什么设置30mA这个值，因为人体干燥情况下的电阻为1700Ω左右，安全电压是36V，那么36/1700=21mA左右，确保人身安全。也就是说"漏电断路器"作为电气系统安全管理的一部分，必须存在于电热膜供暖系统，不论是电热膜采用的是湿式工法还是干式工法。为确保"漏电断路器”不会误判，电热膜需要采用“屏蔽层接零”（成品）或“钢丝网”（安装）将"泄漏电流"问题处置，从而确保系统稳定运行。那么假如出现了漏保跳闸情况，如何排查？5步分析“漏保跳闸”排除产品质量之外，如果电热膜出现"漏保跳闸"，那么则是某些环节出了纰漏。"漏保跳闸"原因可经以下5步排查。1、排查电热膜是否损坏；安装过程中，电热膜因刺破而漏电，且施工中没有发现，造成严重的施工事故。检测工具：摇表（绝缘电阻表）/红外成像仪。
摇表/绝缘电阻表 红外成像仪水泥填充层养护期满，摇表测试地电热膜对地绝缘电阻，如果测试数值＜2MΩ，则代表该回路的电热膜被刺穿。跳过漏保直接通电，用红外影像仪确认损坏的电热膜。处置方式：地面"开膛破肚"更换损坏的电热膜。当然这样代价较大，用户体验极其不好。但却是最符合标准要求的维修。也有部分厂方“取巧”，拆除漏保即所谓"跳漏保"，但这样存在较大用电安全隐患，且挤塑板（电热膜）可能在通电过程中"阴燃"造成地面空鼓。这是相对恶劣的施工质量事故。根源于施工班组监管不严、多班组交叉施工，因此水泥找平后的二次验收至关重要，以便及时止损。2、排查零火线有无接反或者虚接；如果电热膜没有破损，那么就需排查零火线，尽管属于较为的低级错误，仍有施工人员将零火线接反。工具：电笔/螺丝刀。①测量温控器处电源线零火线有没有接反；②测量漏保处电源线零火线有没有接反；③测量总开关处电源线零火线有没有接反。处置方式：正确对接零火线。
▲注意温控器背后的零火线标注由电热膜（负载端）延支路追溯零火线配置的同时，还要确认电源线路接头有无虚接。虚接也会导致跳闸。这个原因很隐蔽而不多见，但个例存在。3、排查系统短路或者过载；短路和过载也会造成跳闸，排除电热膜破损和零火线接反之外，则需"顺藤摸瓜"。检测工具：电笔/螺丝刀/钳形表。
钳形表 电笔①检查漏保开关负载是否到要求,要求16A以上，泄漏电流≤30mA。②检查总开关的负载是否达到要求。③再次确认电热膜负载是否超出电力负荷。有必要检查一下漏保是否合格，非正规途径包括杂货铺及小五金店购买的漏电断路器，安全性能及产品参数都有可能脱离需求。建议选择品牌正品。4、排查施工铺装结构；电热膜的标准铺装结构，具备经过检验的合理性。尽管允许根据产品特点有一定程度的调整，但总体原则不能改变。比如PE膜一定程度分隔电热膜与水泥找平层，隔绝水汽，不能弃之不用。比如镀铝反射膜具备一定的导电性，宜置于底层，与电热膜直接接触的后果，有几率导致跳闸。
▲电热膜湿式标准工法/干式标准工法此类跳闸问题，存在偶发性。需要在施工过程中，明确施工结构和顺序，尤其新工人、新班组参与施工，则需格外注意。处置方式：不按要求，那只能赌运气了。5、排查地下的潮湿环境。水泥砂浆结合层潮湿，比如找平时间较短，地下潮湿以及地面泡水等也会加大泄漏电流值，造成漏保跳闸。要注意找平层的养护，留足相应的时间排出水汽，尤其以木地板作饰面层，要做好水泥层的烘干，不仅有效保障地板的使用寿命，也可避免跳闸。室内泡水也会造成地暖的泄露电流过大，从而影响正常使用。处置方式：等待水泥干燥后再做测试、使用。