《施工现场临时用电tn》由会员分享，可在线阅读，更多相关《施工现场临时用电tn（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、施工现场临时用电施工现场临时用电 TN-S 接零保护系统中接零保护系统中 常见问题分析常见问题分析【摘摘 要要】施工现场临时用电实行 TN-S 接零保护，是安全用电的基本防范措施之一。本文通过对施工现场临时用电安全管理和检查，发现了一些常见性的问题，对这些问题危险性和发生的原因进行简要的分析，提出一些措施和方法，旨在提高施工人员的安全用电意识和知识，促进施工现场的安全管理。【关键词关键词】临时用电 接地接零保护 安全防范措施随着科学技术的发展，施工现场临时用电设备越来越多，用电的危险性和安全性问题也越来越突出。一般来讲，对于防止人身触电事故，基本技术措施有四条：一是安全防护，包括外电线路防护、
2、电气设备防护和人身防护等；二是装设漏电保护装置；三是使用安全电压；四是进行接地接零保护；对于前三条而言比较直观，容易理解和做到。而第四条相对来说，容易产生理解上的误区和操作中的误差，因此我们在施工现场的操作实践中，发现此类问题较多也较严重，有必要将这类问题提出来进行研讨以引起大家的重视，有针对性的进行防范。为了分析问题的方便，并考虑到一般施工线路不是太长，所以不讨论太多的因素和影响，也不进行精确的计算，只是从原理上对存在问题的危险性作一些粗线条的分析，并且不考虑其它保护装置所起到的作用或假定它们失灵，事实上在检查中发现，确实有相当多的保护装置失灵和损坏，因此，设备接地接零保护作用为最后一道防线
3、，对于降低漏电接触电压，减轻触电危险，越发显得重要。1 1、常见的主要问题常见的主要问题1.1 只接 PE 保护零线，未进行重复接地或接地不良。这种现象较为常见，一些具体操作人员认为有专用保护 PE 零线，搞不搞重复接地无所谓，有的为了应付检查，用几十厘米长的钢筋或者管子往地上一插，效果很差，形同虚设。要知道虽然设备进行了 PE 接零保护，但并非是万无一失，仅进行 PE 线保护接零只是综合防范措施其中的一种，只能在一定程度上降低接触电压和触电危险。从以下分析可以看出这一点。例如，从带电部分碰连外壳起，到保护装置动作完毕止，虽然时间很短，但若果在很短的时间内有人触电，或者保护装置失灵，仍然是十分
4、危险的。如图 1 所示，发生碰壳漏电时，短路电流经过相线和 PE 线构成回路，可以认为，设备对地电压 UD等于短路电流在 PE 线部分产生的电压降 UPE,即对地电压：UDUPEIDZPE (1)公式中 ZPE是 PE 线的阻抗。显然，PE 线的阻抗越大，设备的对地电压也越高，这个电压通常比安全电压高出许多。 施工现场临时用电安全技术规范中规定，当相线大于 352时，PE线截面是相线截面的二分之一；相线在 162以下时，PE 线为52，连二分之一都不到。按照电线阻值计算公式，线路阻值与截面积成反比关系。所以在相同长度下，PE 线的阻值 ZPE一般是相线阻值 ZX的两倍，如果发生碰壳漏电现象，根
5、据分压原理或欧姆定律，设备对地电压可以从下公式求出：ZPE ZPE 2UD ID ZPE U U 220 146 伏 （2）ZX+ZPE 0.5ZPE+ZPE 3 由此可见，在单纯进行 PE 保护接零的情况下，触电危险还是较大的。当然加大 PE 线的线径可以降低其电阻值，减少在 RC上的电压降，从而降低 UD,但经济上的代价较大。UD=UPE=IDZPE而在设备接零处加大一接地装置，如图 2 所示，则碰壳时设备对地电压将会进一步降低，这个接地叫做重复接地。这时短路电流一部分通过 PE 保护零线构成回路，一部分电流通过重复接地和工作接地构成回路。后一部分电流在重复接地电阻 RC上的电压降即设备的
6、对地电压 UD，根据分压原理，其大小为伏10441010146DCC PECDDRRRURIU(3) 式中的 RC、RO分别为重复接地电阻和工作接地电阻，一般情况下RC小于 10 欧姆，RO小于 4 欧姆。式中假定 UPE仍然为 146 伏，实际上，由于有 RC、RO与 PE 保护零线并联，比 146 伏还要低一些。104 伏左右的电压虽然对人还有危险，但已经比不采用重复接地时要好多了。如果我们将重复接地装置做得更好一些，电阻更小一些，电压就会降得更低、更安全。另外，在接零设备上加设重复接地，还能提高发生碰壳时的短路电流，有利于加速线路保护装置的动作，缩短事故危险时间。再则，万一 PE 线发生
7、断路，重复接地还能起到一定的保护作用，见图 3，如果没有重复接地，当一相碰壳时，事故电流通过触及设备的人体和工作接地电阻 RO构成回路。因为人体电阻比远大于工作接地电阻RO，所以在断线点以后凡未重复接地的设备上，人体如与之接触则几乎承受全部电压。而加了重复接地以后就不一样。这时较大的事故电流通过 RC、RO形成回路，在断线点以后的设备，对地电压UCDIDRC;在断线点以前的设备，对地电压 UODIDRO， （如也做重复接地，则 UOD将更小） 。因为 UCD、UOD都小于相电压，所以隐患的严重程度都相对的减轻了一些。1.2 只做接地极，未接 PE 保护零线。这种现象在施工现场也较为常见。有些人
8、认为所谓“接地保护”就是接地极埋在地下就够了，再另外拉一根 PE 线是多此一举，就是勉强拉了 PE 线也是为了应付上面来人检查。所以在现场常出现总配电箱到分配电箱，或是分配电箱到开关箱不接 PE 线的现象。即使开关箱内有 PE 线，有时也懒的接上去。他们认为只要在地上打了接地极就是万事大吉了，即使发生碰壳漏电，电流全部会跑到大地中去的，和大地等电位了，其实不是像所说的那样简单，这只是一种错误的理解。所以在这里将不接 PE 线的危险性进行分析，纠正其不正确的看法。首先，保护接零的可靠性要大于保护接地，因为如果发生碰壳漏电，通过保护接零线的短路电流大于通过保护接地的电流，一般能够较快引起熔断器熔断
9、或保护装置跳闸。而保护接地却很难做到这一点，这是因为经济上的原因和技术的原因，接地电阻不可能做得很小。所以，只接地而不接零，是因小失大，主次不分。其次，如图 4 所示。用电设备发生碰壳带电，电流 ID通过设备接地电阻 RJ和 RO形成回路，假如此时保护装置失灵或短时间还未能跳闸，这时接触该设备的人就要承受很高的电压。如果 RJ和 RO按 10欧姆和 4 欧姆计算，并不考虑相线的电阻，则触电的人承受的电压约为：伏 DU（4）第三，对其它设备会产生影响：由同一台变压器供电并采用 PE 保护接零的系统中，所有用电设备都同保护零线连接起来，构成一个保护零线网。如个别设备离开保护零线网，只采取保护接地措
10、施，则情况也是较为麻烦的。如题 5 所示。当接地的设备发生碰壳时，如保护装置失灵，电流通过 RJ、RB形成回路(RJ、RB与其它各 RC并联后的阻值)，这时除了接触该设备的人有触电危险外，根据分压原理，PE 线对地时间的电压 RB将升高到 U(5)所有与接零设备接触的人都要承受这个电压而有一定的危险。从（5）式中可以看出，UB的大小取决于 RB的大小与二个因素有关：第一取决于其它设备接地电阻 RC的多少，RC越多，则并联后的 RB越小，UB也越小；反之则 RB和 UB也越大。第二与各设备接地的质量有关，接地质量越好，接地电阻越小，RB和 UB也越小，危险性越小；反之则 RB和 UB越大，危险性
11、也相对增加。如果都象有些工作那样随便找跟钢筋往地上一插，那后果是可想而知的。这里就不做详细的讨论和定量分析了。1.3 施工现场临时用电违规采用 TN-C-S 接零保护系统。有时施工单位为了省钱省事，在整个工地上采用三相四线制，即从电源到各配电箱采用三相四线制，然后从配电箱向后再搞成三相五线制，他们认为这符合施工现场临时用电安全技术规范中所讲的？“局部 TN-S 接零保护系统” 。这实际上是理论上的误区。规范中所讲的“局部 TN-S 接零保护系统” ，前提是指工地上无独立的变压器而接用外电线路；另外规范中的所谓“局部”是相对于外电线路而言，也就是说整个施工现场相对于外电环网而言应看成是一个局部，
12、而不是在施工现场内部再搞一个“局部”来。仔细看一下规范中 5.1.2 条讲的很清楚：“工作零线（N 线）必须通过总漏电保护器，保护零线（PE 线）必须由（外）电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处，引出形成局部接零保护系统” 。 （见规范中图 5.1.2） ，图 5.1.2 中也可以看到 PE 线是在总电源隔离开关前端的零线重复接地处引出，而不是接在任何一个分配电箱或开关箱的前端的零线重复接地处。上述的错误做法实际上等于在施工现场采用了 TN-C-S 接零保护系统，这是不符合规范要求的。为什么施工现场要强制使用 TN-S 系统而不采用 TN-C-S 系统。因为施工现场环境极为复杂，如
13、模板、脚手架、和各种施工机械纵横交错；塔吊、铲车和工程车辆等来回穿压，很容易发生电机断线事故，如果采用 TN-C-S 系统，一旦零线干线因故断线，后果较为严重，从图 6 中可以看出，零线干线断线后，因为 N 线和 PE 线连接在一起，出了问题相互影响。由于零线干线断线后必然产生三相不平衡使 N线电压升高，也使与之连在一起的 PE 线都带电，从而使所有接零设备带电；另外如果某台设备这时也发生碰壳漏电（假定其它保护装置失灵不跳闸） ，也会使原本不带电的所有接零的设备到要带电（电压大小按前面的计算公式可以算出） ；同时漏电电流窜到 N 线上，又加重了三相不平衡的状态。而如果采用了 TN-S 系统的话
14、，情况就大不一样了。因为 TN-S 系统中工作零线 N 线和保护零线 PE 线相互独立，互不干涉，发生问题影响范围较小。比如 N 线断线，可能会由于三相失去平衡而使各线电压和相电压或高或低，最坏的后果使会烧掉一些灯泡或用电设备，带来一些经济损失，但一般不会造成触电事故，因为此时只有 N 线带电，PE 线还正常发挥作用，而 N 线和设备的外壳又不相连接，不会引起设备带电；又比如 PE 线断掉，存在一定的风险，但只要及时发现修复，一般情况下不会发生事故；再比如即使 N 线和 PE 线同时断掉，也不会发生上述因为相互窜线而造成原本不带电的所有设备无故带电的重大隐患。这就是为什么施工现场要采用 TN-
15、S 接零保护系统而不采用 TN-C-S 接零保护系统的原因所在。1.4 配电箱中未采用 PE 线汇流排。这种现象主要发生在一些老式的配电箱中，特别是边远地区或是经济欠发达的地区的施工现场中，因为这些老式配电箱在生产期间可能没有严格执行 PE 线汇流排的规定，而现在孩子继续使用，又舍不得扔掉。因此存在较多的安全隐患。另外就是有些工地为了省钱，自制配电箱后买些非正规厂家生产的不合格产品。我们在检查中发现，有的配电箱中许多根线叠压在一个接地螺栓上，有的甚至连接地别子都不用了，直接绕接在螺栓上，很容易引起接触不良后螺丝松动，因而影响所有接在该螺栓的 PE 保护零线和重复接地线的可靠性。一旦螺栓松动将使
16、接触电阻增加，如果其中一台设备碰壳漏电，不但对该设备的保护作用大为降低，而且将会有较大短路电流通过接线螺栓，使接触部分发热，更加大了接地电阻，而电阻越大则越发热，形成恶性循环。同时因为压接在一起的接壳保护线相互窜电，还有可能使其它原本未漏电的设备因此而带电。而采用 PE 线汇流排就可以解决上述问题：一、单线单接可以保证各接线质量的可靠性；二、如果有个别接线螺栓松动，也只是影响一处，不会影响其它接线；第三，即使个别设备碰壳漏电，也不会窜到其它设备上而扩大事故范围和危险性。2 2、措施方法和建议措施方法和建议2.1 增强安全意识。为什么现在许多人对触电的危险性认识不足，因为现代设备制造质量越来越高，用电保护措施越
