施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電TT系統(tǒng)漏電保護(hù)器的設(shè)置

1、施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電TT系統(tǒng)漏電保護(hù)器的設(shè)置侯星萍 福建省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站   摘 要：本文從TT系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求出發(fā)，分析了動(dòng)作特性及動(dòng)作時(shí)間的要求，提出了施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電漏電保護(hù)器的合理配置，可有效地防止觸電事故發(fā)生，可靠地切斷故障線(xiàn)路，從而保障施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的安全。關(guān)鍵詞：TT系統(tǒng) 漏電保護(hù)器 動(dòng)作特性 動(dòng)作時(shí)間  1        TT系統(tǒng)的適用范圍及形式 施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電配電線(xiàn)路的接地保護(hù)形式常采用TN或TT系統(tǒng)。當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)與外用電共用同一供電系統(tǒng)時(shí)，若

2、外電配電線(xiàn)路采用TT接地系統(tǒng)，那么施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電也應(yīng)采用TT系統(tǒng)。TT系統(tǒng)的形式如圖1所示，用電設(shè)備可接近的外露可導(dǎo)電部分單獨(dú)接地，與電源系統(tǒng)的接地在電氣上無(wú)直接聯(lián)系。此系統(tǒng)的保護(hù)線(xiàn)（PE線(xiàn)）與中性線(xiàn)（N線(xiàn)）自始至終是分開(kāi)的。TT系統(tǒng)在場(chǎng)地內(nèi)可分設(shè)幾個(gè)互不關(guān)聯(lián)的獨(dú)立的接地極，分別引出其PE線(xiàn)，可避免故障電壓在不同場(chǎng)地間的傳導(dǎo)，減少電擊事故的發(fā)生。   TT系統(tǒng)的形式 2 TT系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求 2.1 動(dòng)作特性的要求根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ/T16-92）規(guī)定：在一般室內(nèi)場(chǎng)所，TT系統(tǒng)配電線(xiàn)路接地故障保護(hù)的動(dòng)作特性應(yīng)符合(2-1)式要求：R

3、FPE×Ia50V (2-1)式式中：RFPE外露可導(dǎo)電部分的接地電阻和PE線(xiàn)電阻之和（）； Ia 保證保護(hù)電器切斷故障回路的動(dòng)作電流（A）。當(dāng)采用漏電保護(hù)器電流動(dòng)作保護(hù)時(shí)，Ia為其額定漏電動(dòng)作電流（In）。從(2-1)式得知，保護(hù)動(dòng)作的條件是外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓達(dá)到或超過(guò)50V時(shí)，保護(hù)器應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可靠動(dòng)作，此時(shí)的接地故障電流Id要大于等于保護(hù)器的動(dòng)作電流Ia，即：IdIa (2-2)式Id的大小由接地故障回路的阻抗決定，而外露可導(dǎo)電部分對(duì)地電壓值的大小由故障電流在其相應(yīng)電阻上的壓降決定。如圖2-1為T(mén)T系統(tǒng)接地故障示意圖，由于接地故障回路的阻抗主要以電阻性為主（感性、容性可

4、忽略不計(jì)），所以圖2-1接地故障的等效電路如圖2-2所示。圖2-1、2-2中：Rf 故障點(diǎn)電阻（）； RE 電源系統(tǒng)的接地電阻（取4）； RF 外露可導(dǎo)電部分的接地電阻（）； RL 相線(xiàn)電阻（）； RPEPE線(xiàn)電阻（）。 圖2-1 TT系統(tǒng)接地故障示意圖 圖2-2 圖2-1接地故障的等效電路 從圖2-2可得出TT系統(tǒng)的單相接地故障電流Id為： IdUO(RL+ Rf + RPE + RF + RE) (2-3)式外露可導(dǎo)電部分接地故障電壓為: Uf= Id( RPE+ RF) (2-4)式由于(RL+ RPE) 大大小于(RF + RE)，同時(shí)取Rf0（以金屬性接地故障接觸

5、電阻約為零）。所以(2-3)式可簡(jiǎn)化為： IdUO(RF + RE)(2-5)式(2-4)式可簡(jiǎn)化為： Uf= Id×RF(2-6)式由(2-5)式、(2-6)式得：RFUf×RE（UOUf） (2-7)式由(2-7)式得出，不同的電源系統(tǒng)接地電阻RE，在外露可導(dǎo)電部分接地故障電壓Uf50V，UO220V(單相相電壓)情況下，其對(duì)應(yīng)的最大接地電阻（RF）值，列成表2-1。從表2-1可知：電源系統(tǒng)接地電阻RE為4時(shí)，要保證接觸電壓限制在50V以下，則用電設(shè)備側(cè)的接地電阻RF應(yīng)不大于1.18。表2-1RE()RF()10.2941.18102.94 建筑施工場(chǎng)地是電氣

6、危險(xiǎn)很大的特殊場(chǎng)所，其環(huán)境條件惡劣，風(fēng)吹、雨淋、日曬等惡劣氣候條件會(huì)使電氣絕緣水平下降，而且由于場(chǎng)地內(nèi)眾多運(yùn)輸車(chē)輛和施工機(jī)械的運(yùn)作，使電氣設(shè)備和線(xiàn)路易受撞擊碾壓招致機(jī)械損傷，而施工人員在作業(yè)中常被水濺雨淋，使皮膚潮濕人體阻抗下降。因此，施工場(chǎng)地的接觸電壓限值宜取25V，按上述公式其對(duì)應(yīng)的最大接地電阻RF值可列成表2-2。從表2-2可知，當(dāng)RE為4時(shí)，RF應(yīng)不大于0.51,即要求施工現(xiàn)場(chǎng)接地電阻值應(yīng)更小了，此種情況一般較難做到。同時(shí)TT系統(tǒng)的接地故障回路的阻抗較大（RE + RF），致使接地故障電流（Id）較小，難以保證線(xiàn)路的過(guò)電流在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使脫扣器可靠動(dòng)作，使故障危險(xiǎn)電壓Uf（100V左右

7、）存在，甚至蔓延。因此，施工現(xiàn)場(chǎng)在采用TT系統(tǒng)作為基本的接地保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，因其接地故障電流小，所以必須在每一回路上裝設(shè)漏電保護(hù)器，以確保動(dòng)作時(shí)間的要求。 表2-2RE()RF()10.1340.51101.32 2.2 動(dòng)作時(shí)間的要求TT系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作的基本條件除了故障電流必須大于或等于保護(hù)器的動(dòng)作電流之外,還必須滿(mǎn)足切斷故障時(shí)間的要求,其要求為（1）當(dāng)采用反時(shí)限特性的過(guò)電流保護(hù)電器時(shí)，故障保護(hù)裝置的分?jǐn)鄷r(shí)間5s；（2）供電給插座或手握式或移動(dòng)式用電設(shè)備的末級(jí)配電線(xiàn)路，故障分?jǐn)鄷r(shí)間應(yīng)滿(mǎn)足表2-3的數(shù)值。此時(shí)多采用RCD。  TT系統(tǒng)手握式或移動(dòng)式設(shè)備允許最大切斷電路時(shí)間 表2-

8、3預(yù)期接觸電壓（V）507590110150220允許最大切斷電路時(shí)間(s)50.60.450.360.270.17  3 漏電保護(hù)器的設(shè)置 3.1 漏電保護(hù)器的分級(jí)設(shè)置施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電實(shí)行至少三級(jí)配電（即要求設(shè)置配電柜或總配電箱、分配電箱、開(kāi)關(guān)箱），并要求至少設(shè)置兩級(jí)漏電保護(hù)器，以確保人身與設(shè)備線(xiàn)路的安全。開(kāi)關(guān)箱（末級(jí)箱）中必須設(shè)置漏電保護(hù)器，另外一級(jí)漏電保護(hù)器應(yīng)設(shè)在總配電箱。但由于漏電保護(hù)器設(shè)在總箱內(nèi)時(shí)，一旦發(fā)生事故導(dǎo)致漏電保護(hù)器起保護(hù)作用跳閘時(shí)，停電的面積較大，導(dǎo)致一些正常運(yùn)行的用電設(shè)備，無(wú)法得到正常工作，要等故障排除，正常送電后，方可投入運(yùn)行，所以影響了工

9、作效率。因此在保證總箱和開(kāi)關(guān)箱設(shè)置二級(jí)漏電保護(hù)器后，在分配電箱內(nèi)也加裝漏電保護(hù)器，并選擇好各級(jí)漏電保護(hù)器的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)級(jí)間選擇，保證分配電箱之后的線(xiàn)路或設(shè)備發(fā)生漏電事故時(shí)，不致引起總箱內(nèi)漏電保護(hù)器跳閘。3.2 漏電保護(hù)器參數(shù)與型式的確定3.2.1 漏電保護(hù)器的主要參數(shù)漏電保護(hù)器的參數(shù)除額定電壓（Un），額定電流（In），額定頻率（fn）這些基本參數(shù)外，其主要技術(shù)參數(shù)為漏電動(dòng)作電流額定漏電動(dòng)作電流（In）、額定漏電不動(dòng)作電流（Ino）和動(dòng)作時(shí)間（toff）。根據(jù)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的一般要求（GB6829-25）規(guī)定，額定漏電不動(dòng)作電流（Ino）優(yōu)先值為額定漏電動(dòng)作電流（In）的一半。如一個(gè)額定漏電

10、動(dòng)作電流為30mA的漏電保護(hù)器，其額定漏電不動(dòng)作電流宜為15mA。即當(dāng)線(xiàn)路和用電設(shè)備泄漏電流值15mA時(shí)，漏電保護(hù)器不應(yīng)跳閘；當(dāng)線(xiàn)路和用電設(shè)備泄漏電流30mA時(shí)，漏電保護(hù)器必須跳閘起到保護(hù)作用；當(dāng)泄漏電流大于15mA且小于30mA時(shí)，這時(shí)漏電保護(hù)器可能跳閘，也可能不跳閘，但均屬于正常狀態(tài)。額定漏電動(dòng)作電流的優(yōu)先值為：0.006，0.01，0.03，0.05，0.1，0.3，0.5，1，3，4，10A。其中0.03A及以下為高靈敏度，0.03A以上至1A為中靈敏度。漏電保護(hù)器的動(dòng)作時(shí)間（toff）由保護(hù)要求決定，分為以下三種類(lèi)型：（1）快速型：toff0.1s；（2）延時(shí)型（toff優(yōu)先值為：0

11、.2，0.24，0.8，1，1.5，2.5s）；（3）反時(shí)限型。3.2.2 末級(jí)箱漏電保護(hù)器的參數(shù)確定末級(jí)箱漏電保護(hù)器，主要是為了保護(hù)人身安全，而且直接接觸觸電的概率較大，所以選擇額定漏電動(dòng)作電流值不大于30mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.1s。使用于潮濕或有腐蝕介質(zhì)場(chǎng)所或供電給、類(lèi)手持電動(dòng)工具（除塑料外殼類(lèi)外）的漏電保護(hù)器，因手握式或移動(dòng)式電氣設(shè)備使用中經(jīng)常挪動(dòng)，絕緣容易破損而發(fā)生碰外殼接地故障，握持設(shè)備的手掌肌肉通電收縮使人無(wú)法甩脫外殼帶電的設(shè)備，人體通電時(shí)間稍長(zhǎng)即易發(fā)生心室纖顫致死，因此電擊危險(xiǎn)大，其額定漏電動(dòng)作電流不應(yīng)大于15mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于0.1s。3.2.3 漏電保

12、護(hù)器的級(jí)間參數(shù)的選擇性漏電保護(hù)器各級(jí)間應(yīng)具有選擇性，主要體現(xiàn)在漏電保護(hù)器額定漏電動(dòng)作電流與額定漏電動(dòng)作時(shí)間的選擇性。對(duì)具備過(guò)載與短路保護(hù)的漏電保護(hù)器，其熱脫扣器與電磁脫扣器的級(jí)間選擇同空氣開(kāi)關(guān)。（1）額定漏電動(dòng)作電流之間的選擇性如圖3如示，為三級(jí)漏電保護(hù)器設(shè)置示意圖。        圖3 漏電保護(hù)器三級(jí)設(shè)置示意圖圖3中： QF1：一級(jí)箱總漏電保護(hù)器；QF2i：第i個(gè)二級(jí)箱總漏電保護(hù)器；QF3i：引自QF2i 的第i個(gè)三級(jí)箱漏電保護(hù)器；In1： 一級(jí)箱總漏電保護(hù)器QF1的額定漏電動(dòng)作電流；Ino1：一級(jí)箱總漏電保護(hù)器

13、QF1的額定漏電不動(dòng)作電流；In2i： 第i個(gè)二級(jí)箱總漏電保護(hù)器QF2i的額定漏電動(dòng)作電流；Ino2i：第i個(gè)二級(jí)箱總漏電保護(hù)器QF2i的額定漏電不動(dòng)作電流；In3i： 引自QF2i 的第i個(gè)三級(jí)箱漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流；Ino3i：引自QF2i 的第i個(gè)三級(jí)箱漏電保護(hù)器的額定漏電不動(dòng)作電流。一級(jí)箱漏電保護(hù)器QF1與二級(jí)箱漏電保護(hù)器QF2i額定動(dòng)作漏電電流之間的選擇性配合應(yīng)滿(mǎn)足（31）式（忽略線(xiàn)路間的泄漏電流）：In12 = Ino1no2i = (n2i)2(3-1)式同樣二、三級(jí)額定漏電動(dòng)作電流之間的選擇性配合應(yīng)滿(mǎn)足（32）式：In2i2 = Ino2ino3i = (n3i)2(3

14、-2)式一級(jí)箱（總配電柜、箱）漏電保護(hù)器，應(yīng)選擇額定漏電動(dòng)作電流偏大的中靈敏度（In為：0.31A）的延時(shí)型漏電保護(hù)器，同時(shí)考慮到防止電氣火災(zāi)的產(chǎn)生，選擇In等于300mA，較為安全可靠。二級(jí)箱（分配電箱）內(nèi)設(shè)置的漏電保護(hù)器，該級(jí)基本作為間接接觸保護(hù)，但也作為末級(jí)開(kāi)關(guān)箱漏電保護(hù)器的后備保護(hù)，其額定漏電動(dòng)作特性介于一級(jí)與末級(jí)之間，所以選擇中靈敏度（In為0.10.3A）的延時(shí)型漏電保護(hù)器。（2）額定漏電動(dòng)作時(shí)間之間的選擇性末級(jí)箱采用快速動(dòng)作型，其動(dòng)作時(shí)間0.1s；分配電箱采用延時(shí)型，其動(dòng)作時(shí)間可選0.10.4s；總配電箱也采用延時(shí)型，其動(dòng)作時(shí)間選擇在0.11s。每級(jí)宜相差0.2s。3.2.4漏電

15、保護(hù)器型式的確定（1）使用于潮濕或有腐蝕介質(zhì)場(chǎng)所的漏電保護(hù)器，應(yīng)分別采用防濺與耐腐蝕型。（2）在強(qiáng)電磁干擾源附近，漏電保護(hù)器還可能受電網(wǎng)中高次諧波的影響而誤動(dòng)，所以應(yīng)選擇抗高頻波、電磁干擾強(qiáng)的漏電保護(hù)器，即采用純電磁式漏電保護(hù)器。因其是靠接地故障電流本身的能量使漏電保護(hù)器動(dòng)作，因此動(dòng)作較為可靠。（3）在裝有漏電保護(hù)器的供電回路上若感應(yīng)雷電脈沖電壓，其波頭也是高頻波，也可引起漏電保護(hù)器誤動(dòng)，因此應(yīng)選用帶少許延時(shí)的脈沖電壓不動(dòng)作型漏電保護(hù)器。（4）施工現(xiàn)場(chǎng)由于塵埃多，多數(shù)配電箱安裝在室外，所以應(yīng)選擇戶(hù)外防塵型。（5）選型時(shí)還必須注意應(yīng)選擇能同時(shí)斷相線(xiàn)與中性線(xiàn)的漏電保護(hù)器。（6）施工現(xiàn)場(chǎng)電焊機(jī)比較多

16、，漏電保護(hù)器應(yīng)按電焊機(jī)的額定電流選用，電焊機(jī)起焊時(shí)的大電流可能會(huì)使漏電保護(hù)器跳閘。因此，對(duì)于這類(lèi)用電設(shè)備一般應(yīng)選用對(duì)浪涌過(guò)電壓、過(guò)電流不太敏感的電磁型漏電保護(hù)器；或選用較大額定電流的電子式漏電保護(hù)器。（7）塔吊是施工現(xiàn)場(chǎng)較大的施工設(shè)備，有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，雖然啟動(dòng)過(guò)程采用了Y-起動(dòng)和轉(zhuǎn)子回路串入電阻啟動(dòng)，降低了啟動(dòng)電流，但仍然會(huì)有較大的啟動(dòng)電流，這時(shí)會(huì)隨機(jī)產(chǎn)生一定的過(guò)電壓，塔吊配電箱和配電線(xiàn)路處于高空中，長(zhǎng)年日曬雨淋，絕緣難免有一定的損傷，導(dǎo)致漏電流相應(yīng)增大，這些因素都可能造成塔吊的漏電保護(hù)器頻繁跳閘。因此應(yīng)選用較大額定電流的電子式漏電保護(hù)器，減少頻繁跳閘的幾率。 4 漏電保護(hù)器的安裝與接

17、線(xiàn)應(yīng)注意的問(wèn)題 4.1 根據(jù)漏電保護(hù)器的安裝場(chǎng)所和安裝環(huán)境，選擇合適類(lèi)型的漏電保護(hù)器。4.2 應(yīng)避開(kāi)振動(dòng)、機(jī)械沖擊和高溫環(huán)境安裝。4.3 漏電保護(hù)器的保護(hù)范圍，應(yīng)是獨(dú)立回路，不能與不在保護(hù)范圍內(nèi)的其它線(xiàn)路有電氣上的連接，那怕是中性線(xiàn)上的連接與借用。否則，必將使通過(guò)漏電保護(hù)器零序電流互感器一次側(cè)的電流不平衡，導(dǎo)致誤動(dòng)。4.4不能因?yàn)樨?fù)載的增加而采用增加一臺(tái)漏電保護(hù)器與原漏電保護(hù)器并聯(lián)連接的供電方式，即使兩臺(tái)漏電保護(hù)器型號(hào)、參數(shù)相同。因?yàn)樾吞?hào)、參數(shù)完全相同的兩臺(tái)漏電保護(hù)器，其內(nèi)部阻抗并非完全一樣，所以并聯(lián)連接時(shí)，通過(guò)兩臺(tái)漏電保護(hù)器零序互感器的電流存在不平衡，會(huì)使其中一個(gè)誤動(dòng)。另一個(gè)出現(xiàn)過(guò)

18、載跳閘或長(zhǎng)期過(guò)載燒壞（不帶過(guò)載保護(hù)功能）事故。4.5 使用漏電保護(hù)器，被保護(hù)的用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分，仍必須與保護(hù)線(xiàn)相連接。但保護(hù)線(xiàn)（PE線(xiàn)）嚴(yán)禁通過(guò)漏電保護(hù)器。4.6 施工現(xiàn)場(chǎng)分級(jí)保護(hù)的漏電保護(hù)器，因保護(hù)線(xiàn)路長(zhǎng)，保護(hù)范圍廣，在線(xiàn)路末端連接時(shí)應(yīng)注意經(jīng)過(guò)漏電保護(hù)器后的中性線(xiàn)在任何場(chǎng)合都不能重復(fù)接地或接用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分。4.7 當(dāng)漏電保護(hù)器上標(biāo)有“電源側(cè)”和“負(fù)載側(cè)”時(shí)，必須接對(duì)，不允許將電源側(cè)作為負(fù)載側(cè)接線(xiàn)。負(fù)載側(cè)的中性線(xiàn)應(yīng)保證絕緣良好和接線(xiàn)正確，且中性線(xiàn)不得接地，PE線(xiàn)和中性線(xiàn)不得接錯(cuò)。4.8 施工現(xiàn)場(chǎng)較多配電箱安裝在室外，為了避免雨水或露水沿著導(dǎo)線(xiàn)流入箱內(nèi)，往往采用下進(jìn)線(xiàn)方式，而且沿著漏電保護(hù)器兩側(cè)布線(xiàn)，如圖4（a）所示。這樣兩側(cè)導(dǎo)線(xiàn)可能與電磁式漏電保護(hù)器零序電流互感器的二次線(xiàn)圈交鏈，使二次側(cè)有輸出。隨著負(fù)載電流的增大，二次側(cè)輸出也增大，會(huì)使漏電保護(hù)器誤動(dòng)作。為防止這種誤動(dòng)作現(xiàn)象，應(yīng)同時(shí)將電源線(xiàn)與負(fù)載線(xiàn)各自扎成一束，沿同一側(cè)敷設(shè)，如圖4（b）所示。   (a) (b)圖4 漏電保護(hù)器布線(xiàn)方式  5 結(jié)語(yǔ)  當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)