施工现场临时用电保护系统介绍_secret

1、临时用电保护系统（一）、关于临时用电保护系统建筑工程施工现场供用电安全规范(GB50194-93)第4.1.3.1规定“架空线路终端、总配电盘及区域配电箱与电源变压器的距离超过50m以上时，其保护零线(PE线)应作重复接地。重复接地的目的是满足保护接零的电阻值达到规范要求。在较长的送配电线路、用电设备集中的木工车间、钢筋制作车间、装修工程的配电箱和塔机等中大型设备处应增设重复接地。可是，有的施工现场除了在总配电箱处做一组重复接地以实现TN-S接零保护系统外，不重视其他部位的重复接地。而有的施工现场做的重复接地，他不是直接在配电箱的PE排上作重复接地后再分支到各台设备，而是在每只配电箱、分配箱和

2、每台中小型设备处都用单根金属导体重复接地，接地装置用接地线直接同设备连接。这样的做法既浪费材料，不仅不起保护作用，反而很危险。 有的工地甚至于PE线不与设备作接零保护，这样的接地装置己变成了“TT”系统。而同一供电系统继有TN-S、又有TT系统这是严重违反规范要求的。这样做的后果导致真正的PE线的电阻值得不到补充，一但设备漏电时会使中性点接地线电位升高，造成保护零线带电，构成触电危险，并且对操作人员够成潜在危害。而有的现场还使用四芯电缆或四芯电缆外加一线的做法。这些做法都是十分危险的。下面，把什么是TT系统，什么是TN系统以及现场做法做一个简单介绍。1、TT系统与TN系统TT和TN系统是国际电

3、工委员会制订的标准中，对各种保护系统采用的符号。第一字母T，表示变压器中性点直接接地；第二个字母T，表示用电设备的金属外壳作接地保护；字母N表示金属外壳作接零保护。我国建筑施工现场临时用电所采用的电力系统，通常为线电压380V、相电压220V、变压器中性点直接接地的三相四线制低压系统。在这个系统中，采用的保护方式有TT系统和TN系统。 TN系统：将电气设备金属外壳作接零保护的系统，称为TN系统。该系统有以下3种型式：1)TN-S系统：整个系统的中性线与保护线是分开的(图1)。（图1 TN-S系统）2)TN-C-S系统：部分中性线与保护线是合一的(图2)。（图2 TN-C-S系统） 3)TN-C

4、系统：整个系统的中性线与保护线是合一的(图3)。（图3 TN-C系统） TT系统： (图4)。将电气设备金属外壳作接地保护的系统，称为TT系统：（图4 TT系统）2、TT系统与TN系统对比 系统无保护措施时(见图5)。图5系统没有任何保护措施如图5所示，当设备上不接地时线路一相漏电，用电设备绝缘损坏而使金属外壳带电，如果设备无接地保护，则设备外壳上长期存在电压，事故不能自动消除(这时电压的数值接近于相电压)，当人体接触外壳时，就会有电流通过人体，造成触电事故。根据专家们的计算其值为： I=UR人R0式中 I人流经人体电流， R人人体电阻（取800），R0(变压器中性点接地电阻4，U电网220V

5、。 I=UR人R0220V(8004) 0.27A270mA270毫安的电流如果通过人体将会致人死亡。 采用TT系统时： 保护接地的作用：主要是降低接触电压和减少流经人体的电流，避免和减轻触电事故的发生。通过降低接地的电阻值，最大限度保障人身安全。当设备上有了良好的保护接地装置(见图6)（图6 TT系统接线）l地U（R地R0）=220V（44）=27.5A 式中I地接地短路电流； R地保护接地电阻，不大于4。这个接地短路电流就能将熔断电流在27.5A以下的熔丝熔断或使小于27.5A整定电流的自动开关动作，从而切断电源，断开故障。如果是中等容量以上的保护装置，将无法动作。因此设备外壳上将长时间存

6、在着对地的危险电压。该对地电压值为：U地I地R地UR地R0R地UR地R地R0如果R地与R0都是4则：U地=220444=8808 =110V通过人体的电流为I人，人体的电阻为 R人则：I人= U地R人1108000.138A=138mA对地电压110V虽然不是安全电压，比直接接触220V要安全得多。经过人体的电流138mA对人体仍有致命的危险。所以此时触电的危害性还不能完全排除。为了安全可靠起见，保护接地的接地电阻要愈小愈好，如多点接地、网状接地等但对临时用电显然不可能。3采用TN系统时(见图7) 保护接零 保护接零的作用：不是降低接触电压和减少流经人体的电流，而是当电气设备发生碰壳接地短路故

7、障时，短路电流经零线而形成闭合回路，使其变成较大的单相短路故障电流；使保护装置迅速动作，切断事故电源，达到消除隐患，确保人身安全的目的。保护零线绝不允许断开，否则，在接零设备发生带电部分碰壳或漏电时，就构不成单相回路。（图7 TN系统接线） 设置了重复接地装置以后 (见图8)由于有了重复接地装置，故障电流流经的途径多了，除了流过原回路外，还应当流经重复接地电阻和工作接地电阻的回路。有了这个分路就必然在两个接地电阻上产生分压作用，其电压降比原来没有分路时的电压降低，这就是设置重复接地的作用。降低了触及已带电设备外壳的电压值，当人不慎触及带电设备外壳时，降低了触电的危险性。重复接地电阻值不能太大，

8、规范规定重复接地电阻值应不大于10。（图8 TN系统重复接地） 设置了漏电断路器后（见图9）漏电断路器的工作原理：当设备用电处于正常工作时，漏电断路器的主要元件零序电流互感器铁芯中感应磁通为零。其二次侧不生成电流，漏电断路器不动作。当发生接地故障时，零序电流互感器二次侧被感生出电压，该电压要形成电流必须要有一个电气通路。临电规范要求的TNS接零保护系统，其特点就是系统有一点直接接地，装置的外露可导电部分用PE线与该点连接(称为接零保护系统)。故障电流的通路是从相线设备金属外壳外壳接地线PE线系统接地。当故障电流达到漏电断路器动作电流值时漏电断路器动作起到保护作用。漏电断路器要能可靠动作必须有一

9、个电流通路。装有漏电断路器，漏电断路器失灵，又无重复接地（见图10）： 这种情况在施工现场时有发生。没装设重复接地装置，当设备某相线漏电使用电设备金属外壳带电时，故障电流沿PE线流向系统接地点，由于漏电断路器不动作，只能靠单相短路电流使保护装置动作，这就要求有足够大的单相短路电流，如果达不到断路器动作电流值，用电设备的金属外壳就有高于安全电压的故障电压存在，当人不慎触及带电设备外壳，就有触电危险，特别是当PE线很长时。 （图10 装有漏电断路器但没有进行重复接地）工作接地漏电保护失灵装有漏电断路器，漏电断路器失灵，但设置了重复接地（见图11）因安装了重复接地装置，故障电流将从带电的金属外壳经重

10、复接地、工作接地构成电气通路，故障电压被重复接地装置分流一部分，使用电设备金属外壳的这个故障电压有所降低，但对人体还是有危险。（图11 装有漏电断路器又进行了重复接地）（图10 装有漏电保护器但没有进行重复接地）I人重复接地漏电断路器失灵 装设了漏电断路器，但用电设备与系统接地间PE线断路（见图12） 没装设重复接地装置时，用电设备金属外壳带电，因为故障电流没有电气通路，漏电断路器不动作，即使用电设备安装在地坪上，但由于有很大的接地电阻，对故障电流来讲几乎相当于开路，漏电断路器不会动作；设备金属外壳将带有较高危险电压。当人员接触带电设备金属外壳时漏电断路器会跳闸断电，但人员在接触该带电设备金属

11、外壳的瞬间会被电击或麻电感，从而造成第二次伤害。 （图12 有漏电断路器，系统的PE线断线）人漏电断路器有漏电保护器，系统的PE线断断线点 装设了漏电断路器，设备同时安装了重复接地装置（见图13）如果仍然发生用电设备与系统接地间PE线断路同对又发生了用电设备金属外壳带电，因安装了重复接地装置，故障电流将从带电的金属外壳经重复接地、工作接地构成电气通路，由于重复接地电阻（10）和工作接地电阻值（4）大小是有限制的，因此可以使漏电断路器动作。（图13 装设了漏电断路器，设备同时安装了重复接地装置）有重复接地、保护零线断断线点有漏电保护器 TT系统与TN系统混用（见图14）当保护接地的3号设备发生带

12、电部分碰壳或漏电时，该设备漏电断路器又失灵，会使中性点接地线电位升高，造成所有采用保护接零的设备金属外壳漏电，这对人体是很危险的。（图14 TT系统与TN系统混用）有重复接地、保护零线断断线点有漏电保护器 保护接零不允许串接（见图15）如果多台用电设备的保护零线采用了串接方法，当保护零线发生断线，而且在断线处后面的某台设备发生漏电时，则断线后面所有电气设备的外壳上，均出现危险电压。如：图11中的1号箱壳与2号箱壳之间PE线断，当2号箱漏电时，3号箱壳也会带电，将严重威胁人身安全。所以多台设备(或多台开关箱)的保护零线不准串接，应各自与干线的保护零线相连接。 （图15保护接零不允许串接）目前，各

13、施工单位基本上都是采用的TNS接地系统。对于采用TNS接地统的施工现场，必须坚持整个系统均为保护接零。有些施工现场距生活基地较远，忽略了宿舍内用电设备及厨房用电炊具也须作保护接零，布线时没有将PE线引到生活区，有关用电设备均没接PE线。有些施工单位甚至自作主张地做一组接地级，引出一根PE线接到用电设备上，并认为这是重复接地。结果将这一部分变成TT系统，严重违反临电规范要求，给用电安全留下隐患。 往往施工现场用电线路或设施不固定，防雨措施不好、漏电断路器选型不正确、失灵、损坏，PE线断路、松动、无重复接地、接地不规范、检查巡视不到位等而出现故障。同时随着一些不符合规范要求的电箱由劳务公司、各分包

14、单位带入现场，给安全用电和管理带来困难和严重隐患。所以，施工现场的临时用电工，无论是漏电断路器、还是保护接零和接地措施，其保护范围都是有限的。 实际上施工现场的电气碰壳故障并不十分频繁，而经常发生的像设备受潮、线路过长、负荷过大、绝缘老化等原因造成的漏电，这些漏电电流常常较小，过电流保护装置往往不能保证迅速切断故障电流，而这些漏电电流对人身安全已构成触电威胁。为弥补采用TN或TT系统的不足，虽然漏电保护器的选择非常重要，重复接地也是必不可少的后备保护通路，应当引起足够重视：同时不能认为只要安装了漏电断路器就有了漏电保护功能，还必须具备使其发挥功能的必备条件。因此对现场临时用电设施的巡视、检测是

15、非常重要的。PE线是生命线，必须连接可靠。综合前述： TT系统1、存在危险的电压与电流；2、大于27.5A保护装置不会动作；3、工地上接地电阻很难降低。所以(临电规范)要求施工现场临时用电工程中的电源中性点直接接地的220V/380V三相四线制低压电力系统，必须采用： TN-S系流统，实行三级配电，二级保护。严禁TT与TN系统混用。 当然单纯的保护接零仍有不足之处，当设备从发生碰壳短路起，到保护装置动作完毕切断故障电源的短时间内，按零线线径是相线的1/2（有的缆线中零线线径可能还小些）零线阻抗是相线阻抗的两倍，经专家计算设备外壳对地电压为147v。如果采用了重复接地，重复接地电阻 10， 设备

16、对地电压将进一步降低为105V。所以(临电规范)5.3.2强条要求“TN系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外，还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地”。重复接地对保护接零的安全技术措施起着重要作用： 降低漏电设备的对地电压。 减轻零线断线的危险性。 缩短故障的持续时间。 改善防雷性能。 正确的工作接地或重复接地：工作接地或重复接地方法有很多种，工作接地时其接地电阻4，接零保护线做重复接地时，其接地电阻10。接地极每组应采用二根圆钢(角钢、钢管)等相距2.5m打入地下2-3m，用偏钢或圆钢连接两点，再用接地专用绿/黄双色多股铜芯线接入电箱的PE端子板上。塔吊的接地电阻应根据

17、塔式起重机安全规程（GB5144-2006），8.1.3条要求4，重复接地10。施工升降机应根据施工升降机安全规则（GB10055-1996），11.13.4条要求4。龙门架及井架应根据龙门架及井架物料提升机安全技术规范（JGJ88-92），6.0.5条要求超出相邻建筑物避雷装置保护范围的，应按(JGJ46-2005)规范安装避雷装置，其接地电阻10。 重复接地的正确和错误接法（二）、漏电断路器的正确选用：1、漏电断路器的参数选择，应满足各级漏电保护不会发生上下级之间同时动作或越级动作，保证在末端发生漏电故障或人身触电事故时，漏电断路器应迅速切断电源；同时要求，当下级保护器发生故障时，上级保护

18、器应动作，补救下级失灵的意外情况。实行分级保护，可使每台用电设备均有两级（三级）以上的漏电防护措施，不仅对低压电网所有线路末端的用电设备创造了安全运行条件和提供了人身安全的直接接触与间接接触的多重防护，而且可以最大限度地缩小发生故障时停电的范围，且容易发现和查找故障点，对提高安全用电水平和降低触电事故、保证整个系统工作的稳定和协调性有着积极的作用。 第级漏电保护： 设置在总配电箱。考虑这一级停电后造成的影响大，并应大于施工现场正常的最大泄漏电流值，这一级漏电保护一般可选动作电流200300mA延时型保护器。 第二级漏电保护： 设置在分配电箱。这一级主要提供间接接触防护，同时作为线路末端漏电保护器的补充防护。第二级保护器的动作参数选在第一级与第三级之间，且不应大于30mA.s限值，可选动作电流为中灵敏度75-200mA，动作时间0.1s的漏电保护器。第三级漏电保护： 这一级保护器