建筑施工现场用电设备的漏电保护

建筑施工现场用电设备的漏电保护


　　摘 要：为加强建筑施工现场的用电管理，防止触电事故发生，对用电设备选择做好接地保护、接零和三级漏电保护是非常必要的。文章根据工程特点、实际情况、规模和地质环境特点以及操作维护情况，介绍了接地或接零保护、漏电电流动作的保护装置（漏电保护器）。

　　
　　为加强建筑施工现场的用电管理，确保用电安全、可靠，防止触电事故发生，对用电设备选择做好接地保护、接零和三级漏电保护是非常必要的。接地保护又称保护接地（安全接地），是将电气设备的金属外壳与接地体连接，以防止因电气设备绝缘损坏使外壳带电时，操作人员接触设备外壳而触电。接零保护是将电气设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接，为防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险。漏电保护（漏电电流保护）是对有致命危险的触电提供间接的接触保护。

　　一、保护接地与接零

　　电力建设施工现场采取何种接地与接零方式，与现场的供电方式有关。

　　（一）中性点非直接接地的低压电网中，电力装置应采用低压接地保护。

　　（二）在中性点直接接地的低压电网中，电力装置应采用低压接零保护，见图1.有时在中性点直接接地的三相四线制TN—C电网中，做保护中性线PEN 重复接地以降低漏电设备外壳的对地电压；减轻因中性线中断而产生的触电危险；保护中性线截面不应小于相线截面的50%，并应尽可能与相线相同。

　　（三）在使用专用变压器供电的低压电网中，电力装置应采用中性点直接接地的三相五线制（TN—S）保护接零系统——电气设备的金属外壳必须与专用保护零线（PE）可靠连接；专用保护零线应由工作接地线、配电室（箱式变压器）的零线或第一级漏电保护器电源侧的零线引出，如图2所示。

　　二、接地与接零保护原则

　　（一）保护接地原则

　　在中性点不接地的低压系统中，正常情况下电力建设需要的各种电力装置的不带电的金属外露部分、电能供应的设备外壳都应接地（特殊规定例外）。

　　1.电机、变压器、携带式或移动式用电器具的金属底座和外壳。

　　2.电气设备的传动装置。

　　3.配电、控制、保护用的屏（柜、箱含铁制配电箱）及铆焊、焊工的操作平台等的金属框架和底座。

　　4.汽油、柴油、机油等储油罐的外壳。

　　5.20m以上的竖井架（如烟囱施工的中央井架、电动提/升模装置）脚手架、水塔施工用的起重折臂吊、曲线电梯的轨道。

　　6.安装在电力线路杆塔上的电力设备的外壳及支架。

　　7.起重机（电动葫芦、龙门吊、DBQ系列塔吊等）的每条轨道应设2点接地。在轨道之间的接头处，宜作电气连接；接地电阻应小于4 Ω。装有接地滑接器时，滑接器与轨道或接地滑接线应可靠连接。司机室与起重机本体用螺旋连接时，应进行电气跨接，其跨接点不应少于2处：跨接宜采用多股软铜线，其截面面积不得小于16 mm2，两端压接接线端子应采用镀锌螺旋固定；当采用圆钢或扁钢进行跨接时，圆钢直径不得小于12 mm，扁钢截面的宽度和厚度不得小于40 mm、4 mm.

　　（二）保护接零原则

　　1.正常情况

　　在正常情况下，施工现场的下列电气设备不带电的外露导电部分应做保护接零。

　　（1）电机、变压器、照明用具、手持电动工具的金属外壳。

　　（2）电气设备传动装置的金属部件。

　　（3）配电屏与控制屏的金属框架。

　　（4）室内、外配电装置的金属框架及靠近带电部分的金属围栏和金属门。

　　（5）电力线路的金属保护管、敷线的钢索、起重机轨道滑升模板金属操作平台等。

　　（6）安装在电力杆线上的开关、电容器等电气装置的金属外壳及支架。

　　（7）环境恶劣或潮湿场所（如锅炉房、食堂、地下室及浴室、电缆隧道）的电气设备必须采用保护接零。

　　2.注意事项

　　在敷设保护零线时，保护零线应单独敷设，不作它用；保护零线不得装设开关或熔断器。尤其是在施工用电与外电线路共用供电系统时，电气设备应根据当地供电公司的要求采用保护接地或保护接零；在由同一发电机、同一变压器或同一母线供电的低压电力网中，不宜同时采用接地保护与接零保护。此外，若用电设备厂家有明确的接地与接零规定，首先应根据厂家说明进行必要的接地与接零保护。

　　三、漏电保护原则

　　施工现场所有用电设备，除按照以上原则进行保护接地或保护接零外，必须在设备负荷线的首端处设置漏电保护器，施工现场应采用三级漏电保护。增加三级漏电保护能圆满解决漏电保护与供电的矛盾，提高漏电保护的灵敏度和可靠性，使停电局限在一个较小范围内，保障施工现场用电安全。三级漏电保护应遵循以下2项原则进行设置选择。

　　（一）漏电保护器额定漏电动作电流的协调配合

　　一级末端保护（即就地用电负荷保护）的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn1应满足：IΔn1≤30 mA.

　　二级保护（即干线或分支线保护）的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn2满足：IΔn2≥1.5IΔn1.

　　三级保护（即二级的上一级，主干线或总干线保护）的漏电保护器额定漏电动作电流IΔn3一般为300 mA，即应满足：300 mA ≥IΔn3≥1.5IΔn2 .

　　因此三级总保护可用下列三式表达：

　　300 mA≥IΔn3≥1.5IΔn2 IΔn3≥1.5IΔn1 IΔn1≤30 mA

　　（二）漏电保护器额定动作时间的协调配合

　　1.上下级漏电保护器额定动作时间按《漏电保护器安装运行规程》规定，级差为0.2s.做末端保护的漏电保护器额定动作时间为快速型，动作时间要小于0.1 s.干线或分支线二级保护的漏电保护器额定动作时间增加延时0.2 s .三级保护增加延时0.4 s .

　　2.也可以利用漏电保护器反时限延时特性，二级比一级延长0.1 s，三级需增加延时0.2 s.

　　3.若施工现场所选漏电保护器为反时限型，因IEC未制定相应规定，可参照日本标准进行动作时间的配合。 当漏电电流为IΔn（额定漏电动作电流）时，1s≥动作时间t>0.2 s；当漏电电流为1.4IΔn时，0.5s≥动作时间t>0.1 s；当漏电电流为4.4IΔn时，动作时间t<0.05s.

　　四、总 结

　　建筑施工现场的用电设备接地、接零和三级漏电保护应根据工程特点、实际情况、规模和地质环境特点以及操作维护情况，合理确定其中的一种接地或接零保护，并配合漏电电流动作的保护装置（漏电保护器）作后备保护，提高建筑施工现场用电设备安全可靠性及效率，最大限度地防止人身受到电流伤害，达到保障人身安全的目的。

　　作者简介：贾晋红（1965—），安徽淀远人，中铁25局集团柳州铁路工程有限公司工程师，研究方向：铁道工程。