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建築施工現場用電設備的漏電保護技術探討

浏覽次數: 日期:2014-06-17

摘 要:爲加強建築施工現場的用電管理,防止觸電事故發生,對用電設備選擇做好接地保護、接零和三級漏電保護是非常必要的。文章根據工程特點、實際情況、規模和地質環境特點以及操作維護情況,介紹了接地或接零保護、漏電電流動作的保護裝置(漏電保護器)。

  關鍵詞:施工現場;用電設備;接地、接零和三級漏電保護;探討

  爲加強建築施工現場的用電管理,確保用電安全、可靠,防止觸電事故發生,對用電設備選擇做好接地保護、接零和三級漏電保護是非常必要的。接地保護又稱保護接地(安全接地),是將電氣設備的金屬外殼與接地體連接,以防止因電氣設備絕緣損壞使外殼帶電時,操作人員接觸設備外殼而觸電。接零保護是將電氣設備的金屬外殼與供電變壓器的中性點相連接,爲防止電氣設備因絕緣損壞而使人身遭受觸電危險。漏電保護(漏電電流保護)是對有致命危險的觸電提供間接的接觸保護。

  一、保護接地與接零

  電力建設施工現場采取何種接地與接零方式,與現場的供電方式有關。

  (一)中性點非直接接地的低壓電網中,電力裝置應采用低壓接地保護。

  (二)在中性點直接接地的低壓電網中,電力裝置應采用低壓接零保護,有時在中性點直接接地的三相四線制TN—C電網中,做保護中性線PEN重複接地以降低漏電設備外殼的對地電壓;減輕因中性線中斷而産生的觸電危險;保護中性線截面不應小于相線截面的50%,並應盡可能與相線相同。

  (三)在使用專用變壓器供電的低壓電網中,電力裝置應采用中性點直接接地的三相五線制(TN—S)保護接零系統——電氣設備的金屬外殼必須與專用保護零線(PE)可靠連接;專用保護零線應由工作接地線、配電室(箱式變壓器)的零線或第一級漏電保護器電源側的零線引出。

  二、接地與接零保護原則

  (一)保護接地原則

  在中性點不接地的低壓系統中,正常情況下電力建設需要的各種電力裝置的不帶電的金屬外露部分、電能供應的設備外殼都應接地(特殊規定例外)。

  1.電機、變壓器、攜帶式或移動式用電器具的金屬底座和外殼。

  2.電氣設備的傳動裝置。

  3.配電、控制、保護用的屏(櫃、箱含鐵制配電箱)及鉚焊、焊工的操作平台等的金屬框架和底座。

  4.汽油、柴油、機油等儲油罐的外殼。

  5.20m以上的豎井架(如煙囪施工的中央井架、電動提/升模裝置)腳手架、水塔施工用的起重折臂吊、曲線電梯的軌道。

  6.安裝在電力線路杆塔上的電力設備的外殼及支架。

  7.起重機(電動葫蘆、龍門吊、DBQ系列塔吊等)的每條軌道應設2點接地。在軌道之間的接頭處,宜作電氣連接;接地電阻應小于4Ω。裝有接地滑接器時,滑接器與軌道或接地滑接線應可靠連接。司機室與起重機本體用螺旋連接時,應進行電氣跨接,其跨接點不應少于2處:跨接宜采用多股軟銅線,其截面面積不得小于16mm2,兩端壓接接線端子應采用鍍鋅螺旋固定;當采用圓鋼或扁鋼進行跨接時,圓鋼直徑不得小于12mm,扁鋼截面的寬度和厚度不得小于40mm、4mm.

  (二)保護接零原則

  1.正常情況

  在正常情況下,施工現場的下列電氣設備不帶電的外露導電部分應做保護接零。

  (1)電機、變壓器、照明用具、手持電動工具的金屬外殼。

  (2)電氣設備傳動裝置的金屬部件。

  (3)配電屏與控制屏的金屬框架。

  (4)室內、外配電裝置的金屬框架及靠近帶電部分的金屬圍欄和金屬門。

  (5)電力線路的金屬保護管、敷線的鋼索、起重機軌道滑升模板金屬操作平台等。

  (6)安裝在電力杆線上的開關、電容器等電氣裝置的金屬外殼及支架。

  (7)環境惡劣或潮濕場所(如鍋爐房、食堂、地下室及浴室、電纜隧道)的電氣設備必須采用保護接零。

  2.注意事項

  在敷設保護零線時,保護零線應單獨敷設,不作它用;保護零線不得裝設開關或熔斷器。尤其是在施工用電與外電線路共用供電系統時,電氣設備應根據當地供電公司的要求采用保護接地或保護接零;在由同一發電機、同一變壓器或同一母線供電的低壓電力網中,不宜同時采用接地保護與接零保護。此外,若用電設備廠家有明確的接地與接零規定,首先應根據廠家說明進行必要的接地與接零保護。

  三、漏電保護原則

  施工現場所有用電設備,除按照以上原則進行保護接地或保護接零外,必須在設備負荷線的首端處設置漏電保護器,施工現場應采用三級漏電保護。增加三級漏電保護能圓滿解決漏電保護與供電的矛盾,提高漏電保護的靈敏度和可靠性,使停電局限在一個較小範圍內,保障施工現場用電安全。三級漏電保護應遵循以下2項原則進行設置選擇。

  (一)漏電保護器額定漏電動作電流的協調配合,一級末端保護(即就地用電負荷保護)的漏電保護器額定漏電動作電流IΔn1應滿足:IΔn1≤30mA. 二級保護(即幹線或分支線保護)的漏電保護器額定漏電動作電流IΔn2滿足:IΔn2≥1.5IΔn1. 三級保護(即二級的上一級,主幹線或總幹線保護)的漏電保護器額定漏電動作電流IΔn3一般爲300mA,即應滿足:300mA ≥IΔn3≥1.5IΔn2 . 因此三級總保護可用下列三式表達:300mA≥IΔn3≥1.5IΔn2、IΔn3≥1.5IΔn1、IΔn1≤30mA

  (二)漏電保護器額定動作時間的協調配合

  1.上下級漏電保護器額定動作時間按《漏電保護器安裝運行規程》規定,級差爲0.2s.做末端保護的漏電保護器額定動作時間爲快速型,動作時間要小于0.1s.幹線或分支線二級保護的漏電保護器額定動作時間增加延時0.2s.三級保護增加延時0.4s.

  2.也可以利用漏電保護器反時限延時特性,二級比一級延長0.1s,三級需增加延時0.2s.

  3.若施工現場所選漏電保護器爲反時限型,因IEC未制定相應規定,可參照日本標准進行動作時間的配合。當漏電電流爲IΔn(額定漏電動作電流)時,1s≥動作時間t>0.2s;當漏電電流爲1.4IΔn時,0.5s≥動作時間t>0.1 s;當漏電電流爲4.4IΔn時,動作時間t<0.05s.

  四、總結

  建築施工現場的用電設備接地、接零和三級漏電保護應根據工程特點、實際情況、規模和地質環境特點以及操作維護情況,合理確定其中的一種接地或接零保護,並配合漏電電流動作的保護裝置(漏電保護器)作後備保護,提高建築施工現場用電設備安全可靠性及效率,最大限度地防止人身受到電流傷害,達到保障人身安全的目的。

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