電工技師論文(施工用電原則)2

2010年電工技師評(píng)審論文PAGEPAGE10建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的原則摘要為加強(qiáng)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的用電管理，保障施工現(xiàn)場(chǎng)用電安全，防止觸電和電氣火災(zāi)事故發(fā)生，促進(jìn)建設(shè)事業(yè)發(fā)展，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電設(shè)備做好接地保護(hù)、接零、二級(jí)漏電保護(hù)、三級(jí)配電是非常必要的。文章根據(jù)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，重點(diǎn)介紹建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的原則分別是施工現(xiàn)場(chǎng)TN—S接零保護(hù)系統(tǒng)、二級(jí)漏電保護(hù)系統(tǒng)、及三級(jí)配電系統(tǒng)。關(guān)鍵字：施工現(xiàn)場(chǎng)用電設(shè)備接地接零三級(jí)漏電保護(hù)目錄摘要………………………‥（1）引言…………………………（3）第一章保護(hù)接地和接……………………（4）1建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電接地、接零的一般規(guī)定…………………‥（4）2保護(hù)接零………………（4）3保護(hù)接地………………（5）第二章漏電器保護(hù)………………………（6）1漏電保護(hù)器的工作原理…………………（6）2設(shè)置漏電保護(hù)器的原則…………………（7）3施工現(xiàn)場(chǎng)漏電保護(hù)器誤動(dòng)作的原因……………………（7）第三章三級(jí)配電系統(tǒng)……………………（9）1配電箱及開關(guān)箱的設(shè)置…………………（9）2電器裝置的選擇………………………‥（9）參考文獻(xiàn)………………………（10）引言為加強(qiáng)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的用電管理，確保用電安全、可靠，防止觸電事故發(fā)生，對(duì)用電設(shè)備選擇做好接地、接零保護(hù)、二級(jí)漏電保護(hù)、三級(jí)配電是非常必要的。接地保護(hù)又稱保護(hù)接地（安全接地），是將電氣設(shè)備的金屬外殼與接地體連接，以防止因電氣設(shè)備絕緣損壞使外殼帶電時(shí)，操作人員接觸設(shè)備外殼而觸電。接零保護(hù)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與供電變壓器的中性點(diǎn)相連接，為防止電氣設(shè)備因絕緣損壞而使人身遭受觸電危險(xiǎn)。漏電保護(hù)（漏電電流保護(hù)）是對(duì)有致命危險(xiǎn)的觸電提供間接的接觸保護(hù)。三級(jí)配電結(jié)構(gòu)是施工現(xiàn)場(chǎng)從電源進(jìn)線開始至用電設(shè)備中間應(yīng)經(jīng)過三級(jí)配電裝置配送電力，即由總配電箱經(jīng)分配電箱，到開關(guān)箱分三個(gè)層次逐級(jí)配送電力。第一章保護(hù)接地和接零建筑施工現(xiàn)場(chǎng)采取何種接地與接零方式，與現(xiàn)場(chǎng)的供電方式有關(guān)。根據(jù)《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的供電方式采用中性點(diǎn)直接接地的三相五線制（TN—S）保護(hù)接零系統(tǒng)——電氣設(shè)備的金屬外殼必須與專用保護(hù)零線（PE）可靠連接；專用保護(hù)零線應(yīng)由工作接地線、配電室（箱式變壓器）的零線或第一級(jí)漏電保護(hù)器電源側(cè)的零線引出。1、建筑施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電接地、接零的一般規(guī)定1.1、當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)與外電線路共用同一供電系統(tǒng)時(shí)，電氣設(shè)備的接地、接零保護(hù)應(yīng)與原系統(tǒng)保持一致。不得一部分設(shè)備做保護(hù)接零，另一部分設(shè)備做保護(hù)接地。采用TN系統(tǒng)做保護(hù)接零時(shí)，工作零線（N線）通過總漏電保護(hù)器，保護(hù)零線（PE線）必須由電源進(jìn)線重復(fù)接地處或總漏電保護(hù)器電源側(cè)零線處，引出形成局部TN—S接零保護(hù)系統(tǒng)。1.2、在TN接零保護(hù)系統(tǒng)中，通過總漏電保護(hù)器的工作零線與保護(hù)零線之間不得再做電氣連接。1.3、在TN接零保護(hù)系統(tǒng)中，PE零線應(yīng)單獨(dú)敷設(shè)。重復(fù)接地線必須與PE線相連接，嚴(yán)禁與N線相連接。1.4、保護(hù)零線必須采用絕緣導(dǎo)線。配電裝置和電動(dòng)機(jī)械相連接的PE線應(yīng)為截面不小于2.5mm2的絕緣多股銅線。手持式電動(dòng)工具的PE線應(yīng)為截面不小于1.5mm2的絕緣多股銅線。1.5、PE線上嚴(yán)禁裝設(shè)開關(guān)或熔斷器，嚴(yán)禁通過工作電流，且嚴(yán)禁斷線。2、保護(hù)接零保護(hù)接零是指將電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼與接地極之間做可靠的電氣連接。它的作用是當(dāng)電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時(shí)，如果人體觸及此外殼時(shí)，由于人體的電阻遠(yuǎn)大于接地體電阻，則大部分電流經(jīng)接地體流入大地，而流經(jīng)人體的電流很小。這時(shí)只要適當(dāng)控制接地電阻，就可減少觸電事故發(fā)生。2.1、在TN系統(tǒng)中，下列電氣設(shè)備不帶電的外露可導(dǎo)電部分應(yīng)做保護(hù)接零：1、電機(jī)、變壓器、電器、照明器具、手持式電動(dòng)工具的金屬外殼；2、電氣設(shè)備傳動(dòng)裝置的金屬部件；3、配電柜與控制柜的金屬框架；4、配電裝置的金屬箱體、杠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(hù)管、敷線的鋼索、起重機(jī)的底座和軌道、滑升模板金屬操作平臺(tái)等；6、安裝在電力線路桿（塔）上的開關(guān)、電容器等電氣裝置的金屬外殼及支架。2.2、采用保護(hù)接零應(yīng)注意的幾個(gè)問題

保護(hù)接零能有效地防止觸電事故。但是在具體實(shí)施過程中，如果稍有疏忽大意，仍然會(huì)導(dǎo)致觸電的危險(xiǎn)。

1、嚴(yán)防零線斷線。

在接零系統(tǒng)中，當(dāng)零線斷開后時(shí)，接零設(shè)備外殼就會(huì)呈現(xiàn)危險(xiǎn)的對(duì)地電壓。采取重復(fù)接地后，設(shè)備外殼對(duì)地電壓雖然有所降低，但仍然是危險(xiǎn)的。所以一定要保護(hù)零線的施工及檢修質(zhì)量，零線的連接必須牢靠，零線的截面應(yīng)符合規(guī)程要求。為了嚴(yán)防零線斷開，零線上不允許單獨(dú)裝設(shè)開關(guān)或熔斷器。若采用自動(dòng)開關(guān)，只有當(dāng)過流脫扣器動(dòng)作后能同時(shí)切斷相線時(shí)，才允許在零線上裝設(shè)過流脫扣器。在同一臺(tái)配電變壓器供電的低壓電網(wǎng)中，不允許保護(hù)接零與保護(hù)接地混合使用。必須把系統(tǒng)內(nèi)所有電氣設(shè)備的外殼都與零線連接起來，構(gòu)成一個(gè)零線網(wǎng)絡(luò)，才能確保人身安全。

2、嚴(yán)防電源中性點(diǎn)接地線斷開。

在保護(hù)接零系統(tǒng)中，若電源中性點(diǎn)接地線斷開，當(dāng)系統(tǒng)中任何一處發(fā)生接地或設(shè)備碰殼時(shí)，都會(huì)使所有接零設(shè)備外殼呈現(xiàn)接近于相電壓的對(duì)地電壓，這是十分危險(xiǎn)的。因此，在日常工作中要認(rèn)真做好巡視檢查，發(fā)現(xiàn)中性點(diǎn)接地線斷開或接觸不良時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。

3、保護(hù)接零系統(tǒng)零線應(yīng)裝設(shè)足夠的重復(fù)接地。3、保護(hù)接地3.1、TN系統(tǒng)中的保護(hù)零線除必須在配電室或總配電箱處做重復(fù)接地外，還必須在配電系統(tǒng)的中間處和末端處做重復(fù)接地。在TN系統(tǒng)中，保護(hù)零線每一處重復(fù)接地裝置的接地電阻值不應(yīng)大于10Ω。在工作接地電阻值允許達(dá)到10Ω的電力系統(tǒng)中，所有重復(fù)接地的等效電阻值不應(yīng)大于10Ω。3.2、每一接地裝置的接地線應(yīng)采用2根及以上導(dǎo)體，在不同點(diǎn)與接地體做電氣連接。不得采用鋁導(dǎo)體做接地體或地下接地線。垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或光面圓鋼，不得采用螺紋鋼。接地可利用自然接地體，但應(yīng)保證其電氣連接和熱穩(wěn)定。第二章漏電器保護(hù)漏電保護(hù)器的工作原理

漏電保護(hù)器主要包括檢測(cè)元件(零序電流互感器)、中間環(huán)節(jié)(包括放大器、比較器、脫扣器等)、執(zhí)行元件(主開關(guān))以及試驗(yàn)元件等幾個(gè)部分。1.1、檢測(cè)元件：檢測(cè)元件可以說是一個(gè)零序電流互感器。被保護(hù)的相線、中性線穿過環(huán)形鐵心，構(gòu)成了互感器的一次線圈N1，纏繞在環(huán)形鐵芯上的繞組構(gòu)成了互感器的二次線圈N2，如果沒有漏電發(fā)生，這時(shí)流過相線、中性線的電流向量和等于零，因此在N2上也不能產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果發(fā)生了漏電，相線、中性線的電流向量和不等于零，就使N2上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)信號(hào)就會(huì)被送到中間環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步的處理。1.2、中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)通常包括放大器、比較器、脫扣器，當(dāng)中間環(huán)節(jié)為電子式時(shí)，中間環(huán)節(jié)還要輔助電源來提供電子電路工作所需的電源。中間環(huán)節(jié)的作用就是對(duì)來自零序互感器的漏電信號(hào)進(jìn)行放大和處理，并輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1.3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)用于接收中間環(huán)節(jié)的指令信號(hào)，實(shí)施動(dòng)作，自動(dòng)切斷故障處的電源。1.4、試驗(yàn)裝置：由于漏電保護(hù)器是一個(gè)保護(hù)裝置，因此應(yīng)定期檢查其是否完好、可靠。試驗(yàn)裝置就是通過試驗(yàn)按鈕和限流電阻的串聯(lián)，模擬漏電路徑，以檢查裝置能否正常動(dòng)作。三相四線制供電系統(tǒng)的漏電保護(hù)器工作原理。TA為零序電流互感器,GF為主開關(guān),TL為主開關(guān)的分勵(lì)脫扣器線圈。在被保護(hù)電路工作正常,沒有發(fā)生漏電或觸電的情況下,由克希荷夫定律可知,通過TA一次側(cè)的電流相量和等于零,即：這樣TA的二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),漏電保護(hù)器不動(dòng)作,系統(tǒng)保持正常供電。當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí),由于漏電電流的存在,通過TA一次側(cè)各相電流的相量和不再等于零,產(chǎn)生了漏電電流Ik。在鐵心中出現(xiàn)了交變磁通。在交變磁通作用下,TL二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生,此漏電信號(hào)經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較,當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時(shí),使主開關(guān)分勵(lì)脫扣器線圈TL通電,驅(qū)動(dòng)主開關(guān)GF自動(dòng)跳閘,切斷故障電路,從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。2、設(shè)置漏電保護(hù)器的原則2.1、施工現(xiàn)場(chǎng)的總配電箱至開關(guān)箱應(yīng)至少設(shè)置兩級(jí)漏電保護(hù)器，而且兩級(jí)漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流和額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)作合理配合，使之具有分級(jí)保護(hù)的功能。2.2、開關(guān)箱中必須設(shè)置漏電保護(hù)器，施工現(xiàn)場(chǎng)所有用電設(shè)備，除作保護(hù)接零外，必須在設(shè)備負(fù)荷線的首端處安裝漏電保護(hù)器。2.3、漏電保護(hù)器應(yīng)裝設(shè)在配電箱電源隔離開關(guān)的負(fù)荷側(cè)和開關(guān)箱電源隔離開關(guān)的負(fù)荷側(cè)，不得用于啟動(dòng)電器設(shè)備的操作。2.4、漏電保護(hù)器的選擇應(yīng)符合先行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的一般要求》GB6829和《漏電保護(hù)器安全和運(yùn)行的要求》GB13955的規(guī)定，開關(guān)箱內(nèi)的漏電保護(hù)器其額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)不大于30mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于0.1s。使用潮濕和有腐蝕介質(zhì)場(chǎng)所的漏電保護(hù)器應(yīng)采用防濺型產(chǎn)品。其額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)不大于15mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)小于0.1s2.5、總配箱中漏電保護(hù)器的額定漏電動(dòng)作電流應(yīng)大于30mA，額定漏電動(dòng)作時(shí)間應(yīng)大于0.1s，但其額定漏電動(dòng)作電流與額定漏電動(dòng)作時(shí)間的乘積不應(yīng)大于30mA·s。2.6、總配電箱和開關(guān)箱中漏電保護(hù)器的極數(shù)和線數(shù)必須與其負(fù)荷側(cè)負(fù)荷的相數(shù)和線數(shù)一致。2.7、配電箱、開關(guān)箱中的漏電保護(hù)器宜選用無輔助電源型（電磁式）產(chǎn)品，或選用輔助電源故障時(shí)能自動(dòng)斷開的輔助電源型（電子式）產(chǎn)品。當(dāng)選用輔助電源故障時(shí)不能自動(dòng)斷開的輔助電源型（電子式）產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置缺相保護(hù)。3、施工現(xiàn)場(chǎng)漏電保護(hù)器誤動(dòng)作的原因3.1外界干擾施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電的漏電保護(hù)器受外界干擾是造成其誤動(dòng)作及拒動(dòng)作的原因之一。而外界干擾又分為電壓干擾、負(fù)荷故障電流干擾及周圍氣候及環(huán)境影響等多種因素干擾。3.1.1、（1）雷電過電壓雷擊時(shí)正逆變換過程引起的過電壓，通過架空線路、絕緣電線、電纜和電氣設(shè)備的對(duì)地電容，產(chǎn)生對(duì)地泄漏電流，足以使剩余電流保護(hù)器發(fā)生誤動(dòng)作，甚至直接損壞。（2）中性點(diǎn)位移過壓,中性點(diǎn)過電壓過高時(shí)將造成保護(hù)器的電源及電子電路的損壞；過低時(shí)會(huì)引起電磁開關(guān)因吸跳動(dòng)率不足而拒動(dòng)。3.1.2（1）施工現(xiàn)場(chǎng)有的照明線路亂拉亂接現(xiàn)象很嚴(yán)重，導(dǎo)線老化、線路和用電設(shè)備絕緣電阻低、泄漏大、甚至接地，致使保護(hù)器頻繁動(dòng)作或不能投入運(yùn)行。（2）由于漏電開關(guān)輸出端中性線絕緣不良，接地接零保護(hù)安裝保護(hù)器時(shí)電源側(cè)中性點(diǎn)未接地。發(fā)生觸電時(shí)，保護(hù)器被旁路而使靈敏度下降或拒動(dòng)。（3）線路排列混亂，當(dāng)大型設(shè)備起動(dòng)時(shí)瞬時(shí)大電流會(huì)使線路與大地間產(chǎn)生分路電容，而當(dāng)電流恢復(fù)正常時(shí)，電容放電而使漏電開關(guān)誤動(dòng)作。（4）戶外施工用一臺(tái)漏電保護(hù)器控制多個(gè)回路時(shí)，多個(gè)微小的漏電流積累在一起，就可能引起剩余電流保護(hù)器動(dòng)作。、漏電開關(guān)安裝接線錯(cuò)誤漏電保護(hù)器在安裝中，往往因接線錯(cuò)誤或安裝方式與線路結(jié)構(gòu)不相適應(yīng)而引起誤動(dòng)作、拒動(dòng)作或達(dá)不到最佳效果：.2.中性線穿過漏電保護(hù)器后，直接接地或通過用電設(shè)備接地，漏電保護(hù)器將保護(hù)跳閘；3.2.3中性線穿過漏電保護(hù)器后，同其他漏電保護(hù)器的中性線或其他沒有裝設(shè)漏電保護(hù)器的中性線連在一起。3.2.4三相負(fù)載如電動(dòng)機(jī)一般不接中性線，使用四芯電纜，其中有一芯應(yīng)接PE保護(hù)線和電動(dòng)機(jī)外殼，但在一些情況下，這根PE保護(hù)線接在了中性線上，實(shí)際上是把中性線通過電機(jī)外殼接地，如果中性線電阻較大時(shí)，可能造成漏電保護(hù)無規(guī)律跳閘；3.2.5漏電保護(hù)器后負(fù)載沒有平均分配。在用電設(shè)備和線路發(fā)生漏電故障或漏電流增加時(shí)，會(huì)造成上級(jí)漏電保護(hù)先于電焊機(jī)末級(jí)漏電保護(hù)或兩漏電保護(hù)同時(shí)跳閘；3.2.6施工現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)設(shè)備比較多，如振搗棒、手電鉆、小型切割機(jī)、打夯機(jī)、小型電焊機(jī)等隨機(jī)使用性比較強(qiáng)，甚至有的設(shè)備未接入開關(guān)箱（兩級(jí)保護(hù)），而直接在分箱上接線，當(dāng)機(jī)械漏電時(shí)，這也增加了總漏電保護(hù)器頻繁跳閘的幾率。第三章三級(jí)配電系統(tǒng)1、配電箱及開關(guān)箱的設(shè)置1.1、配電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置配電柜或總配電箱、分配電箱、開關(guān)箱，實(shí)行三級(jí)配電。配電系統(tǒng)應(yīng)采用三相負(fù)荷平衡。220V或380V單相用電設(shè)備接入220/380V三相四線系統(tǒng)；當(dāng)單相照明線路電流大于30A時(shí)，應(yīng)采用220/380V三相四線制供電。1.2、動(dòng)力配電箱與照明配電箱宜分別設(shè)置，如合置在同一配電箱內(nèi)，動(dòng)力和照明線路應(yīng)分路設(shè)置，照明線路接線宜接在動(dòng)力開關(guān)的上側(cè)。1.3、總配電箱應(yīng)設(shè)置在靠近電源區(qū)域，分配電箱應(yīng)設(shè)置在用電設(shè)備或負(fù)荷相對(duì)集中的區(qū)域，分配電箱與開關(guān)箱的距離不得超過30m，開關(guān)箱與其控制的固定式用電設(shè)備的水平距離不應(yīng)超過3m。1.4、每臺(tái)用電設(shè)備必須有各自專用的開關(guān)箱，禁止用同一個(gè)開關(guān)箱直接控制二臺(tái)及二臺(tái)以上用電設(shè)備（含插座）。2、電器裝置的選擇2.1、總配電箱的電器應(yīng)具備電源隔離，正常接通與分?jǐn)嚯娐罚约岸搪?、過載、漏電保護(hù)功能。電器設(shè)置應(yīng)符合下列原則：2.1.1、當(dāng)總路設(shè)置總漏電保護(hù)器時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)總隔離開關(guān)、分路隔離開關(guān)以及總斷路器、分路斷路器或總?cè)蹟嗥鳌⒎致啡蹟嗥?。?dāng)所設(shè)總漏電保護(hù)器是同時(shí)具備短路、過載、漏電保護(hù)功能的漏電斷路器時(shí)，可不設(shè)總斷路器或總?cè)蹟嗥鳌?.1.2、當(dāng)各分路設(shè)置分路漏電保護(hù)器時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)總隔離開關(guān)、分路隔離開關(guān)以及總斷路器、分路斷路器或總?cè)蹟嗥?、分路熔斷器。?dāng)分路所設(shè)漏電保護(hù)器是同時(shí)具備短路、過載、漏電保護(hù)功能的漏電斷路器時(shí)，可不設(shè)分路斷路器或分路熔斷器。2.1.3、隔離開關(guān)應(yīng)設(shè)置于電源進(jìn)線端，應(yīng)采用分?jǐn)鄷r(shí)具有可見分?jǐn)帱c(diǎn)，并能同時(shí)斷開電源所有極的隔離電器。如采用分?jǐn)鄷r(shí)具有可見分?jǐn)帱c(diǎn)的斷路器，可不另設(shè)隔離開關(guān)。2.1.4、熔斷器應(yīng)選用具有可靠滅弧分?jǐn)喙δ艿漠a(chǎn)品。2.1.5、總開關(guān)電器的額定值、動(dòng)作整定值應(yīng)與分路開關(guān)電器的額定值、動(dòng)作整定值相適應(yīng)。2.2、分配電箱應(yīng)裝設(shè)總隔離開關(guān)、分路隔離開關(guān)以及總斷路器、分路斷路器或總?cè)蹟嗥?、分路熔斷器。其設(shè)置和選擇符合2.1的