施工现场临时用电的接零保护研析

施工现场临时用电的接零保护研析

陈治平

摘要 在施工过程中，当电气设备的绝缘有损坏时，其金属外壳就可能带电，为了避免由于这种绝缘失常而引起的触电事故，保证施工过程的安全，本文将结合施工现场临时用电安全技术规范，进行一次理论分析，以利于施工现场更好地使用电气设备，确保工程的顺利进行。

关键词 施工现场 临时用电 接零保护



在正常情况下，电气设备的外壳是不带电的。但是，当电气设备的绝缘有损坏时，其金属外壳就可能带电。为了避免由于这种绝缘失常而引起的触电事故，我们可以采取很多措施，主要的措施是：将正常情况下不带电的金属外壳与大地作良好的金属连接，即设保护接地装置；或金属外壳与零线作金属连接，即采取保护接零。本文将着重阐述后者。

一 接零保护的概况

所谓接零保护是指施工现场电气设备正常情况下不带电的金属外壳和机械设备的金属构架与保护零线连接;这句话同时也言简意赅地阐明了接零保护的实施方法。在中性点接地的输电系统中，如仍采用保护接地，那么其保护作用将很不完善。当人体触及到漏电的电气设备外壳时，仍有触电的危险，一般中性点接地的接地装置与电气设备接地装置的接地电阻均规定为不大于4Ω，而电源相电压为220V，那么当电气设备的绝缘损坏外壳带电时，则两接地装置间的电流将为：I地＝220/（4+4）＝27.5A，这一电流值是不一定能将保险丝烧断的，从而使电气设备外壳长期存在着一个对地的电压，其值为：U地=I地*R地 ＝110V，若施工现场电气设备的接地装置不良， 接地电阻远大于4Ω，那么该电压将会更高，这样对人身安全将是十分危险的。因此，在电源中性点接地的配电系统中，最完善的办法是将电气设备的外壳与中线联接起来，即采取保护接零，当一相发生事故而引起电气设备外壳带电时，该相线与零线之间将会有极大的短路电流，它将迅速烧断该相的熔丝，使带电的电气设备外壳脱离电流，从而消除了电气设备外壳带电的可能性，保证人身安全。

二、接零保护的优点

（1）安全可靠

众所周知，中性点直接接地的低压电力系统按其电气设备的保护方式可分为两种保护系统：一是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳直接接地的TT系统，俗称三相四线制接地保护系统；二是将电气设备正常情况下不带电的金属外壳作接零保护的TN系统，其又分为两种形式：工作零线（N 线）与保护零线（ PE 线）合一设置的TN-C 系统，工作零线与保护零续独立分开设置的TN-S系统，俗称三相五线制接零保护系统。TT 东统、TN-C系统、TN-S 系统这三种电力系统相比较， TN一S 系统具有最高的安全性和可靠性。

（2）反应迅速，保护性强

在工作中该系统工作零线与保护零线分开设置，完全独立，当设备正常运行或出现三相负荷不平衡时，护零线中无电流经过，从而保证电气设备的金属外壳不会出现电压，与电力系统的工作接地点等电位；当电气设备发生对地短路或漏电故障时，设备外壳带电，保护零线中有故障电流经过，？形成回路，由于该回路阻抗小，短路电流大，促使漏电保护和短路保护装置迅速反应切断电源，起到保护作用。

三、施工现场临时用电接零保护的选用 通过对保护接零工作原理的分析，为施工现场用电保护系统的选用提供了可靠的理论依据。同时，考虑到通过漏电保护器的工作零线不能作为电气设备的保护零线，而施工现场各用电设备均须装设漏电保护器的规定。因此，在施工现场电源中性点直接接地的配电系统中必须采用保护接零，并且将保护零线与工作零线分开敷设。事实上，这种设置在《施工现场临时用电安全技术规范》中也作了明确的规定， 《施工现场临时用电安全技术规范》第4.1.1条规定：在施工现场专用电源为中性点直接接地的电力线路中，必须采用TN-S 接零系统。即电气设备的金属外壳必须与专用保护零线连接。施工现场临时用电设置的专用保护零线应由工作接地线、配电室的零线或第一级漏电保护器电源侧的零线引出。同时，必须在专用保护零线上加设不少于三处的重复接地，以保证整个系统能安全有效地进行。同时也必须注意，当施工现场与其他用户使用同一电源，并且其他用户已作接地保护时，施工现场的电气设备也必须作接地保护。《施工现场临时用电安全技术规范》第4.1.3条规定的内容，就是针对此类情况。若在同一电源系统中，一部分电气设备作接零保护，而另一部分电气设备作接地保护，则一旦接地保护设备出现漏电时，正常运行的接零保护的设备外壳对地也呈出电压，人体触及就会发生伤害事故。因此，在选用临时用电保护系统上，还必须考虑施工现场的实际情况。

四、接零保护的具体实施措施

1.三相五线制的形成

一般情况下，供电部门已能直接提供三相五线制的电力系统给施工现场使用。如若提供的是三相四线制电力系统，则施工单位可通过如下方法将其转换成三相五线制：将三相四制电源引入配电房(总配电箱) ，在第一级漏电保护器的电源侧，用一条黄绿双色线与工作零线并联，并在此处作重复接地，这条黄绿双色线就称为保护零线；从此，保护零线与工作零钱严格分开，不得互接，各司其职，保护零线与总配电箱（屏）)的金属箱体作电气连接后，随原有的三相四线电源一同引出至各分配电箱、开关箱和用电设备，从而形成三相五线制的供配电系统。

2. 保护零线的要求和设置

(1)保护零线必须采用黄绿双色绝缘电线，在任何情况下不准使用黄绿双色线作负荷线。

(2)保护零线的截面积不得小于相线的一半，应与工作零线的截面积相同。当其架空敷设间距太于12m 时二保护零线必须选择不小于l0mm2 的绝缘铜线或不小于16mm2 的绝缘铝线;当其与电气设备连接时，保护零线应为不小于2. 5mm2 的绝缘多股铜线。

(3)保护零线应随线路单独敷设，与工作零线严格区分，与重复接地线作电气连接。

（4)保护零线不得装设开关、熔断器、漏电保护器等隔离装置或保护装置。

（5）正常情况下保护零线应连接到下列电气设备不带电的外露导电部分：

①电机、变压器、:电器、照明器具、手持电动工具的金属扑壳；

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、外配电装置的金属构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、滑乒模板金属操作平台等；

⑥安装在电力线路杆(塔)上的开关、电容器等电器装置的金属外壳及支架；

(6)对产生振动的设备，其保护零线的连接点应不少于两处。

3.关于重复接地的合理设置

由于重复接地能有效降低故障点的对地电压，缩短故障的持续时间，减轻了保护零线断线后的危险，因此《规范》要求施工现场保护零线的重复接地不得少于三处，即配电线路的首端正中间和末端但笔者在检查中经常发现，一些施工现场的保护零线虽然做了不少于3 处的重复接地，却不合《规范》要求，比如有的只是在配电房(总配电箱)及一些分配电箱做了重复接地，线路末端(开关箱)却未做重复接地，这样就降低了接零保护的可靠性。正确地做法应该是将重复接地分布在配电线路的首端、中间和末端三处。

4. 关于四芯电缆的合理利用

一些工程项目为了节省费用、减低成本，出现了用原有的四芯电缆外加一根黄绿双色线代替五芯电缆的情况。这种做法既违反了《建筑施工安全检查标准》要求，又降低了保护零线的机械强度和耐腐蚀性等，造成安全隐患。如果施工现场动力和照明能按规定分路设置，那么问题就迎刃而解了，动力线路需要三根相线和一根保护零线，照明线路需要一根相线、一根工作零线和一根保护零线，四芯电缆均能满足要求，而且动力和照明分路而设，各自保护，互不干扰，更进一步保障了用电安全。

结语

综上所述，采用保护接零的方法，对施工现场临时用电进行安全技术规范，进行详尽的理论分析，对于施工现场更好更充分地使用电气设备，以及工程的顺利开展起到至关重要的作用。因此，应当严格按照施工的原则，发挥接零保护的优点，准确选用施工现场临时用电接零保护具体措施，以期避免由于此种绝缘失常引起的触电事故，从而保证施工过程的安全。