施工用电接零分析论文

关于施工用电接零分析论文

　　摘要：建筑及其它建设施工等施工现场的临时用电根据有变压器及无变压器（与外电线路共用同一个供电系统）而采用的保护系统有TN-S系统、TN-C-S系统、TT系统。对于不允许停电的场所，或者是要求严格地边疆供电的地方采用的IT系统，作为施工临时用电电源时，应按当地要求作保护接地（IT系统用得较少）。这符合《建设工程施工现场供电安全规范》（GB50194-93），当施工现场利用原有供电系统，电气设备应根据原供用电系统要求作保护接零或保护接地。也是各专业规范明确要求的。

　　关键词：施工用电接零接地保护

　　在建筑工程施工中按照《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）的规定，施工现场的临时用电工程应采用具有专用保护零线的、电源中性点直接接地的三相四线制供配电系统。即“三相五线制”。这里有一前题是在施工现场专用的（有专用变压器）电源中性点直接接地的三相四线制供配电系统。根据《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93），在同一供电系统不宜同时用保护接零或保护接地系统，如果从公用变压器处直接接线，整个施工现场采用具有专用保护零线的、电源中性点直接接地的三相四线制供配电系统还是可以的。

　　同时，规范规定当施工现场与外电线路共用同一个供电系统时，电气设备应根据当地的要求作保护接零或作保护接地。不得一部份设备作保护接零，另一部份设备作保护接地。为此，根据施工现场电源来源情况采取的施工用电保护接零或作保护接地。

　　一、当施工现场有专用的变压器（从公用变压器直接接线的，且当地允许的），或原用电系统为TN-S系统的。按TN-S系统执行。如图1：

　　注：1.PE线从工作接地线引出

　　2.工作接地电阻不大于4Ω，重复接地Rc1/Rc2/Rc3不少于三处，且每处接地电阻不大于10Ω。

　　3.M表示电动机，XD表示电焊机，HD表示照明器。

　　二、当施工现场无专用的变压器，这在厂矿企业单位施工或在野外施工时常会遇到。利用原有供电系统时达不到TN-S用电保护系统要求，因为分散住宅或农村用户多采用TT系统。厂矿企业根据有无变压器而采用的TT系统、TN-C系统、TN-S系统、IT系统。遇上此种情况，应分别处理。

　　1.如原有TN-C系统（TN-C系统较少，适合于有独立变压器且有电气专业人员维修的厂矿企业），而施工规范规定施工现场必须采用TN-S方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱分出PE线，形成TN-C-S供配电系统。如图2所示。

　　注：1.PE线在D点处从总配箱的零线或第一级漏电保护器电源侧的零线引出。

　　2.工作接地电阻不大于4Ω，D点及D点以后重复接地、Rc1/Rc2/Rc3不少于三处，且每处接地电阻不大于10Ω。

　　3.M表示电动机，XD表示电焊机，HD表示照明器。

　　TN-C-S系统的特点：工作零线N与专用保护线PE相联通，如图2所示D点前段线路不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受到零线电位的影响。D点至后面PE线上没有电流，即该段导线上没有电压降，因此，TN-C-S系统可以降低电动机外壳对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大小取决于ND线的负载不平衡的`情况及ND这段线路的长度。负载越不平衡，ND线又很长时，设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在PE线上应作重复接地，如图所示。

　　TN-C-S供电系统是在TN-C系统上临时变通的做法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时，TN-C-S系统在施工用电实践中效果还是可行的。

　　2.如原有供电系统采用为TT系统，施工单位供用其电源作临时用电时，因为原有采用接地保护，其第一种接线分式一般按图3所示。

　　注：1.PE线保护接地线应为二根以上导体，与设备外露可导电部分联结牢固。

　　2.工作接地电阻不大于4Ω，每台设备保护接地电阻一般不应大于4Ω。

　　3.M表示电动机，XD表示电焊机，HD表示照明器。

　　TT系统特点：中性点接地与PE线接地分开，中性线N与PE线无连接。发生接地故障时，中性点接地与保护接地电阻均为4Ω时，阻抗大，故障电流小，过流保护元件不易启动。单相接地故障时，能自动切断供电电源的断路器脱扣电流要20A，而熔断器熔体电流只有6A。如果电气设备稍大则不能自动切断供电电源，且在外壳上长期存在110V（>50V）的电压，是对人体十分危险的。在这种系统中装设漏电保护器作单相接地保护是有效的措施之一。

　　TT系统第二种接线方式采用一条专用保护线（或局部），由同一接地故障保护电器（分配箱或开关箱）保护的外露可导电部分用PE等电位线（保护线PE最小截面应符合GB50054-95表2.2.9的规定。）连接至共用的接地极上。以减少需接地装置钢材用量，如图4所示。

　　注：1.PE线从配电箱（开关箱）接地端子单独生成。

　　2.工作接地电阻及保护接地Rc1/Rc2/Rc3均不大于4Ω，保护接地Rc1/Rc2两端各一处。

　　3.M表示电动机，XD表示电焊机，HD表示照明器。

　　4.特点①共用接地线与工作零线没有电的联系；②正常运行，工作零线可以有电流；③TT系统适用于接地保护很分散的地方。

　　TT系统第二种接线方式采用等电位连接技术，相当于TN-S系统专用保护零线断线的情况，Rc1和Rc2的等效接地电阻小于4Ω。比第一种接线危险电压相对减轻了。但仍为危险电压。

　　两种接线方式符合《电气装置安装接地装置施工及验收规范》（GB50169-92）的规定：每个电气接地装置的接地应以单独的接地线与接地干线相连接，不得在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置。同时符合《低压配电设计规范》（GB50054-95）的规定：TT系统配电线路内由同一接地故障保护电器保护的外露可导电部分，应用PE线连接至共用的接地极上，当有多级保护时，各级宜有各自的接地极。在行业规范《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）中没有明确保护接地的方式，笔者认为经与当地用电单位取得联系，对少量用电设备采用第一种是可以的，需要做保护接地的电气设备、设施量较多时，在原有用电保护不变的情况下，采用第二种形式更符合实际。但应确保各级漏电断路器的可靠、安全。避免和减轻同一保护接地装置内的所有设备、设在发生漏电故障时都带电而产生的危险性。

　　因此，采用TT系统时应满足以下要求：

　　（1）除变压器低压中性点直接接地外，中性线不得再行接地，且应保持与相线同等的绝缘水平；采用实施分级漏电保护（参考农村用电TT系统实行三级保护，比TN-S系统二级保护增加一级）。当三相负荷不平衡时，若因某种原因中性线断开，则负荷中性点必产生漂移，负荷重的一相端电压上升，容易造成用电设备的烧毁。因而，中性线不得装设熔断和单独的开关装置。

　　（2）虽然非重要负荷可采用无选择性切断，但在TT系统采用漏电电流保护器时，应采用上、中（如果有）、下级选择性保护。为使上、下级合理配合，必须综合考虑电气设备容量、用途、停电后果及损失等情况。为线路更加安全可靠运行，采用选择性保护时采取综合保护形式，即漏电电流保护器既具有级差又有延时动作的保护器。以确保供电可靠性。

　　（3）尽量三相平衡，减少漏电保护器误动作。每台用电设备在独立的开关箱装设一个漏电电流保护器。

　　（4）选用带有短路、过载、接地故障保护等功能的漏电断路器，选用时根据实际要求，依据产品说明书合理选取用满足要求的所需保护器。

　　三、自备电源

　　对TN-S系统，自备发配电系统应采用具有专用保护零线的、中性点直接接地的三相四线制供配电系统。对TT系统，自备发配电系统应采用中性点直接接地的三相四线制供配电系统，并且充分利用已有的临时供配电线路发电机组电源应与外电线路电源联锁（并应采用四极开关断开中性线）。严禁并列运行。

　　移运式柴油发电机的拖车应有可靠的接地。

　　电力变压器或发电机的工作接地电阻值不得大于4Ω。电气设备不带电的金属部分保护接地一般应4Ω（TT系统）。保护零线重复接地11Ω，容量小于100kW，若不少于三处可33Ω（TN-S系统）。

　　其它要求：PE线在任何情况下都不能进入漏电保护器，因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。PE线上不许安装开关和熔断器，也不得用大地兼作PE线。

　　四、结论

　　建筑及其它建设施工等施工现场的临时用电根据有变压器及无变压器（与外电线路共用同一个供电系统）而采用的保护系统有TN-S系统、TN-C-S系统、TT系统。对于不允许停电的场所，或者是要求严格地边疆供电的地方采用的IT系统，作为施工临时用电电源时，应按当地要求作保护接地（IT系统用得较少）。这符合《建设工程施工现场供电安全规范》（GB50194-93），当施工现场利用原有供电系统，电气设备应根据原供用电系统要求作保护接零或保护接地。也是各专业规范明确要求的。