建设工程施工现场安全用电页.ppt
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1、建设工程建设工程施工现场安全用电施工现场安全用电(TN-S接零保护系统)接零保护系统)(俗称(俗称“三相五线制三相五线制”)2014年年3月月一、问题的提出:一、问题的提出:建设安全工作规程(变电所部分)建设安全工作规程(变电所部分)建设安全工作规程(变电所部分)建设安全工作规程(变电所部分)DL5009DL5009DL5009DL50093 3 3 31997199719971997第第3.3.4.33.3.4.3条条“当施工现场采用低压侧为当施工现场采用低压侧为380/220V380/220V中性点直接接地的变压器时,宜按中性点直接接地的变压器时,宜按GB50194GB50194(建设工程
2、施工现场供用电安全规范),(建设工程施工现场供用电安全规范),采用工作零线和保护零线分开的接地保护采用工作零线和保护零线分开的接地保护”。电力建设安全工作规程第电力建设安全工作规程第1 1部分:火力发电厂部分:火力发电厂6.4.3 6.4.3 当施工现场采用低压侧为当施工现场采用低压侧为380380220V220V中性中性点直接接地的变压器时,应按点直接接地的变压器时,应按GB 50194GB 50194的规定,的规定,采用工作零线和保护零线分开的接零保护。采用工作零线和保护零线分开的接零保护。按照中华人民共和国国家标准按照中华人民共和国国家标准GB50194-93GB50194-93建建设工
3、程施工现场供用电安全规范设工程施工现场供用电安全规范(该规范为(该规范为强制性国家标准)强制性国家标准)第第4.1.14.1.1条条“当施工现场设有专供施工用的低压当施工现场设有专供施工用的低压侧为侧为380/220V380/220V中性点直接接地的变压器时,其中性点直接接地的变压器时,其低压侧应采用保护导体和中性导体分离接地系低压侧应采用保护导体和中性导体分离接地系统(统(TN-STN-S系统)或电源系统接地,保护导体就系统)或电源系统接地,保护导体就地接地系统(地接地系统(TTTT系统)。但由同一电源供电的系统)。但由同一电源供电的低压系统,不宜同时采用上述两种系统低压系统,不宜同时采用上
4、述两种系统”。按中华人民共和国行业标准按中华人民共和国行业标准施工现场临时用施工现场临时用电安全技术规范电安全技术规范(JGJ46JGJ4620052005)的要求:)的要求:建筑施工现场临时用电工程专用的电源中性点建筑施工现场临时用电工程专用的电源中性点直接接地的直接接地的220/380V220/380V三相四线制低压电力系统三相四线制低压电力系统必须符合下列规定:必须符合下列规定:1 1、采用三级配电系统;、采用三级配电系统;2 2、采用、采用TN-STN-S接零保护系统;接零保护系统;3 3、采用二级漏电保护系统。、采用二级漏电保护系统。该条文为强制性条文。该条文为强制性条文。重点讲三部
5、分的内容。重点讲三部分的内容。一、什么是一、什么是“三级配电系统三级配电系统”、二、什么是二、什么是“TN-STN-S接零保护系统接零保护系统”三、什么是三、什么是“二级漏电保护系统二级漏电保护系统”首先了解施工现场通常为中性点直接接地的首先了解施工现场通常为中性点直接接地的三相四线制的三相四线制的220/380V220/380V低压配电系统,在这低压配电系统,在这个系统中按接地、接零保护方式不同分为个系统中按接地、接零保护方式不同分为TTTT和和TNTN系统。现在首先了解一下系统。现在首先了解一下TTTT系统和系统和TNTN系系统统。表示装置的外露可导电部分对地关系:表示装置的外露可导电部分
6、对地关系:外露可导电部分对地直接作电气连接,此接地点与电力系统的接地点无直接关连外露可导电部分对地直接作电气连接,此接地点与电力系统的接地点无直接关连T TT表示电力系统的对地关系:直接接地表示电力系统的对地关系:直接接地 外露可导电部分通过保护线与电力系统的接地点直接作电气连接。外露可导电部分通过保护线与电力系统的接地点直接作电气连接。T TN N表示电力系统的对地关系:直接接地表示电力系统的对地关系:直接接地二、二、TTTT系统与系统与TNTN系统的含义系统的含义(一)(一)TTTT系统系统TTTTTTTT系统是指在电源(电系统是指在电源(电系统是指在电源(电系统是指在电源(电力变压器)中
7、性点直接力变压器)中性点直接力变压器)中性点直接力变压器)中性点直接接地的电力系统中,将接地的电力系统中,将接地的电力系统中,将接地的电力系统中,将电气设备正常不带电的电气设备正常不带电的电气设备正常不带电的电气设备正常不带电的金属外壳或机械设备的金属外壳或机械设备的金属外壳或机械设备的金属外壳或机械设备的金属外壳或机械设备的金属外壳或机械设备的金属外壳或机械设备的金属外壳或机械设备的金属构件,直接接地的金属构件,直接接地的金属构件,直接接地的金属构件,直接接地的保护系统。保护系统。保护系统。保护系统。(二)(二)TNTN系统系统TNTN系统电力系统有一点直接接地,电气装置的外系统电力系统有一
8、点直接接地,电气装置的外露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。露可导电部分通过保护线与该接地点相连接。TNTN系统可分为:系统可分为:TN-STN-S(S S表示工作零线与保护零线分开设置)表示工作零线与保护零线分开设置)TN-CTN-C(C C表示工作零线与保护零线合一设置)表示工作零线与保护零线合一设置)TN-C-STN-C-S(工作零线与保护零线前一部分合一,后(工作零线与保护零线前一部分合一,后一部分分开设置)一部分分开设置)1 TN-S1 TN-S系统系统整个系统的中性线整个系统的中性线整个系统的中性线整个系统的中性线(工作零线)与保(工作零线)与保(工作零线)与保(工作零线)与保
9、护线(保护零线)护线(保护零线)护线(保护零线)护线(保护零线)是分开的;是分开的;是分开的;是分开的;2.2 TN-C2.2 TN-C系统系统整个系统的中性线(工作整个系统的中性线(工作整个系统的中性线(工作整个系统的中性线(工作零线)与保护线(保护零零线)与保护线(保护零零线)与保护线(保护零零线)与保护线(保护零线)是合一的;线)是合一的;线)是合一的;线)是合一的;2.3 TN-C-S2.3 TN-C-S系统系统是指整个系统中工作是指整个系统中工作是指整个系统中工作是指整个系统中工作零线与保护零线前一零线与保护零线前一零线与保护零线前一零线与保护零线前一部分是合一,后一部部分是合一,后
10、一部部分是合一,后一部部分是合一,后一部分分开设置的接零保分分开设置的接零保分分开设置的接零保分分开设置的接零保护系统。护系统。护系统。护系统。N N线(工作零线)和线(工作零线)和PEPE线(保护零线)的作用:线(保护零线)的作用:1 1、N N线因单相用电设备的工作需要而设置,而线因单相用电设备的工作需要而设置,而称称“工作零线工作零线”;N N线根据工作需要应穿过漏保线根据工作需要应穿过漏保护护器的剩余电流互感器。器的剩余电流互感器。2 2、保护零线是指中性点接地时,由中性点或、保护零线是指中性点接地时,由中性点或中性线引出,不作为电源线,仅用作连接电中性线引出,不作为电源线,仅用作连接
11、电气设备外露可导电部分的导线,工作时仅提气设备外露可导电部分的导线,工作时仅提供漏电电流通路,供漏电电流通路,PEPE线是不需要穿过漏电保护线是不需要穿过漏电保护器的剩余电流互感器。器的剩余电流互感器。三、三、TTTT系统与系统与TNTN系统的保护原理系统的保护原理3.1 TT3.1 TT系统的保护原理系统的保护原理接地保护是将电气设备正常情况下不带电的接地保护是将电气设备正常情况下不带电的外露金属部分外露金属部分 (如金属外壳如金属外壳 )与接地体作直与接地体作直接的电气连接接的电气连接 。其基本原理是限制漏电设备。其基本原理是限制漏电设备外壳对地电压,使之不超过安全范围外壳对地电压,使之不
12、超过安全范围。3.2 TN3.2 TN系统保护原理系统保护原理接零保护是为防止因电气设备绝缘损坏而使接零保护是为防止因电气设备绝缘损坏而使人体有遭受触电的危险人体有遭受触电的危险 ,s s将电气设备正常将电气设备正常情况下不带电的外露金属部分情况下不带电的外露金属部分 (如金属外壳如金属外壳 )与电网与电网的保护零线的保护零线(PE(PE 线线 )相连接。相连接。当一相碰壳而使接零设当一相碰壳而使接零设备金属外壳带电时,单相接地短路电流通过该相线和备金属外壳带电时,单相接地短路电流通过该相线和PEPE线形成回路,而不经过电源中性点接地装置。由于线形成回路,而不经过电源中性点接地装置。由于故障回
13、路相线,故障回路相线,PEPE线阻抗很小,所以单相短路电流很线阻抗很小,所以单相短路电流很大,它可使线路上的保护装置大,它可使线路上的保护装置(如熔断器、如熔断器、开关等开关等)迅速动作,从而切除漏电设备电源,以起到保护作迅速动作,从而切除漏电设备电源,以起到保护作用。用。四、重点讲什么是四、重点讲什么是“三级配电系统;三级配电系统;TN-STN-S接零保护系接零保护系统;二级漏电保护系统。统;二级漏电保护系统。”1 1、三级配电系统、三级配电系统 按按0505版规范要求:版规范要求:1.1.即配电系统应设置总配电箱、分配电箱、开关箱实行三级即配电系统应设置总配电箱、分配电箱、开关箱实行三级配
14、电配电.(0505版第版第8.1.18.1.1条条)2.2.总配电箱应设在靠近电源的区域,分配电箱应设在用电设总配电箱应设在靠近电源的区域,分配电箱应设在用电设备或负荷相对集中的区域。分配电箱与开关箱的距离不得超过备或负荷相对集中的区域。分配电箱与开关箱的距离不得超过30m30m,开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过,开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m3m。(0505版第版第8.1.28.1.2条条)3.3.动力配电箱与照明配电箱宜分别设置。当合并设置为同一动力配电箱与照明配电箱宜分别设置。当合并设置为同一配电箱时,动力和照明应分路配电;动力开关箱与照明开关箱配电
15、箱时,动力和照明应分路配电;动力开关箱与照明开关箱必须分设。必须分设。(0505版第版第8.1.38.1.3条条)4.4.每台用电设备必须有各自专用的开关箱,严禁用同一个开每台用电设备必须有各自专用的开关箱,严禁用同一个开关箱直接控制关箱直接控制2 2台及台及2 2台以上用电设备(含插座)。(台以上用电设备(含插座)。(第第8.1.48.1.4条条为强制性条文为强制性条文)5.5.电缆线路应采用埋地或架空敷设电缆线路应采用埋地或架空敷设,严禁沿地面明设严禁沿地面明设,并应避并应避免机械损伤和介质腐蚀免机械损伤和介质腐蚀.埋地电缆路径应设方位标志。埋地电缆路径应设方位标志。(第第7.2.37.2
16、.3条为强制性条文条为强制性条文)2 2、TN-STN-S接零保护系统?接零保护系统?0505版强制性条文第版强制性条文第5.1.15.1.1条条“在施工现场专用变压器的供电的在施工现场专用变压器的供电的TN-STN-S接零保护系统接零保护系统中,中,电气设备的金属外壳必须与保护零线连接电气设备的金属外壳必须与保护零线连接,保护零线应由工作接地线、配电,保护零线应由工作接地线、配电室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线引出室(总配电箱)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线引出”。1 1工作接地;工作接地;2-PE2-PE线重复接地;线重复接地;3 3一电气设备金属外壳一电气设备金属外壳
17、(正常不带电的外露正常不带电的外露可导电部分可导电部分);L1L1、L2L2、L3L3相线;相线;N N工作零线;工作零线;PE-PE-保护零线;保护零线;DK-DK-总电总电源隔离开关;源隔离开关;RCD-RCD-总漏电保护器总漏电保护器(兼有短路、过载、漏电保护功能的漏电兼有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器断路器);T-T-变压器变压器 图图5.1.1 5.1.1 专用变压器供电时专用变压器供电时TN-STN-S接零保护系统示意接零保护系统示意重点说一下重复接地的问题重点说一下重复接地的问题将保护零线上多处通过接地装置与大地再次连接称重复接地。将保护零线上多处通过接地装置与大地再次连接
18、称重复接地。重复接地在施工现场安全用电中所起的作用是十分重要的,它重复接地在施工现场安全用电中所起的作用是十分重要的,它可以可以降低漏电设备的对地电压、减轻零线断线危险、缩短故障降低漏电设备的对地电压、减轻零线断线危险、缩短故障时间、改善防雷性能等时间、改善防雷性能等方面起着重要作用。为提高施工现场的方面起着重要作用。为提高施工现场的用电可靠性,必须重视对重复接地的重要性的认识。用电可靠性,必须重视对重复接地的重要性的认识。1.TN-S1.TN-S接零保护系统中,保护零线每一处重复接地电阻值应接零保护系统中,保护零线每一处重复接地电阻值应不大于不大于1010。2.2.重复接地位置重复接地位置2
19、.12.1建设工程施工现场供用电安全规范建设工程施工现场供用电安全规范GB50194-93GB50194-934.1.34.1.3接零保护应符合下列规定接零保护应符合下列规定:4.1.3.14.1.3.1架空线路终端、总配电箱及区域配电箱与电源变压器的架空线路终端、总配电箱及区域配电箱与电源变压器的距离超过距离超过50m50m以上时,其保护零线(以上时,其保护零线(PEPE线)应作重复接地,接地线)应作重复接地,接地电阻值不应大于电阻值不应大于1010。2.22.2施工现场临时用电安全技术规范施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005JGJ46-20055.3.2TN5.3.2TN系统中
20、的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复系统中的保护零线除必须在配电室或总配电箱处做重复接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。在在TNTN系统中,保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应系统中,保护零线每一处重复接地装置的接地电阻值不应大于大于1010。在工作接地电阻值允许达到。在工作接地电阻值允许达到1010的电力系统中,所的电力系统中,所有重复接地的等效电阻值不应大于有重复接地的等效电阻值不应大于1010。(强制性条文)。(强制性条文)5.1.45.1.4在在TNTN接零保护系统中,接零保护系统中,PEPE零线应单独敷设
21、。零线应单独敷设。重复接地线必重复接地线必须与须与PEPE线相连接线相连接,严禁与,严禁与N N线相连接。线相连接。2.32.3电力建设安全工作规程第电力建设安全工作规程第1 1部分:火力发电厂部分:火力发电厂6.4.5 6.4.5 接零保护的规定:接零保护的规定:1 1 架空线零线的终端、总配电盘及区域配电箱的零线应重复接架空线零线的终端、总配电盘及区域配电箱的零线应重复接地,接地电阻不得大于地,接地电阻不得大于1010。2.42.4电力建设安全工作规程电力建设安全工作规程(变电所部分变电所部分)3.3.4.4 3.3.4.4 接零保护应符合下列规定:接零保护应符合下列规定:a a)架空线零
22、线的终端、总配电盘及区域配电开关箱的零线应重)架空线零线的终端、总配电盘及区域配电开关箱的零线应重复接地,接地电阻不得大于复接地,接地电阻不得大于1010。2.52.5建设工程在执行建设工程在执行施工现场临时用电安全技术规施工现场临时用电安全技术规范范(JGJ46-2005JGJ46-2005)中对遇到的有关重复接地问题所给出的中对遇到的有关重复接地问题所给出的结论是:结论是:施工现场供配电系统保护零线(施工现场供配电系统保护零线(PEPE线)的重复接地的数量不少线)的重复接地的数量不少于于2n+12n+1(n n代表总分路数量),分别设置于配电系统的首端、代表总分路数量),分别设置于配电系统
23、的首端、中间、末端,重复接地连接线应选用绿中间、末端,重复接地连接线应选用绿/黄双色多股软铜线,其黄双色多股软铜线,其截面不小于相线截面的截面不小于相线截面的50%50%,且不小于,且不小于2.5 mm2.5 mm。连接线应与配连接线应与配电箱、开关箱内的(电箱、开关箱内的(PEPE线)端子板连接线)端子板连接,保护零线(保护零线(PEPE线)设线)设置重复接地的部位可为:置重复接地的部位可为:(1 1)总配电箱(配电柜)处;)总配电箱(配电柜)处;(2 2)各分路分配电箱处;)各分路分配电箱处;(3 3)各分路最远端用电设备开关箱处;)各分路最远端用电设备开关箱处;(4 4)塔式起重机、施工
24、电梯、物料提升机、混凝土搅拌站等大)塔式起重机、施工电梯、物料提升机、混凝土搅拌站等大型施工机械设备开关箱处。型施工机械设备开关箱处。3.3.重复接地的重要性重复接地的重要性3.13.1若保护零完好未做重复接地若保护零完好未做重复接地,当单纯采用保护接零的设备发当单纯采用保护接零的设备发生碰壳短路(一相碰壳)时,设生碰壳短路(一相碰壳)时,设备外壳的对地电压即短路电流在备外壳的对地电压即短路电流在保护零线上的电压降,保护零线上的电压降,经计算为经计算为147V147V。由此可见在没有重复接地。由此可见在没有重复接地的情况下,接零保护的设备外壳的情况下,接零保护的设备外壳在故障切除前的相对地电压
25、仍然在故障切除前的相对地电压仍然是危险的。是危险的。3.23.2当保护零线完好采取了重复接地的情况下,情况就会大不当保护零线完好采取了重复接地的情况下,情况就会大不同,设备外壳的对地电压会大大降低。同,设备外壳的对地电压会大大降低。当发生碰壳短路时,当发生碰壳短路时,短路电流大部分通过保护零线回到电源,短路电流大部分通过保护零线回到电源,另一部分则经过重复接地和另一部分则经过重复接地和工作接地回到电源,工作接地回到电源,后一部后一部分电流在重复接地电阻上的分电流在重复接地电阻上的压降便是设备外壳的对地电压降便是设备外壳的对地电压,假设零线电压仍然为压,假设零线电压仍然为147V147V工作接地
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