施工现场临时用电安全技术讲座(郑卫红)

施工现场临时用电安全技术概述施工的安全是工程建设永恒的主题。建筑施工现场临时用电贯穿整个建设过程的始终。据统计，施工现场触电事故占各类建筑安全事故发生总数的17%，排在施工现场事故的前三位。触电事故隐蔽性很强，不同于其他的安全隐患具有直观性，所以为保障施工现场用电安全，防止施工现场人身触电伤害和电气火灾事故的发生，加强施工现场临时用电安全管理是非常必要的。施工现场临时用电设施安装及管理依据：1、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46一2005）2、《建设工程施工现场供电安全规范》（GB50194-93）3、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）4、相关现行的安全技术标准、规范或规程规定施工现场临时用电安全技术一、施工临时用电三项基本安全技术原则二、临时用电管理三、外电线及电气设备防护四、接地保护与防雷保护五、自备发电设备六、配电线路七、配电箱及开关箱八、电动建筑机械和手持式电动工具九、照明十、预防电气火灾的措施十一、施工与监理的配合一、施工临时用电三项基本安全技术原则第1.0.3条：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220/380V三相四线制低压电力系统，必须符合下列规定：原则1、采用三级配电系统；原则2、采用TN-S接零保护系统；原则3、采用两级漏电保护系统（北京市要求逐级漏电保护）。原则1、三级配电系统：指施工现场从电源进线开始至用电设备之间，经过三级配电装置配送电力，即由总配电箱（一级箱）或配电室的配电柜开始，依次经由分配电箱（二级箱）、开关箱（三级箱）到用电设备。这种分三个层次逐级配送电力的系统就称为三级配电系统。原则2、采用TN-S接零保护系统TN－S系统：就是电源中性点直接接地，工作零线与保护零线分开设置的接零保护系统。TN－C－S：就是电源中性点直接接地，工作零线与保护零线前一部分合一、后一部分分开设置的接零保护系统。TN—电源中性点直接接地时，电气设备外露可导电部分通过零线接地的接零保护系统。C—工作零线（N线）与保护零线（PE线）合一的系统。S—工作零线（N线）与保护零线（PE线）分开设置的系统。1—工作接地；2—PE线重复接地；3—电气设备金属外壳（正常不带电的外露可导电部分）；L1、L2、L3—相线；N—工作零线；PE—保护零线；DK—总电源隔离开关；RCD—总漏电保护器（兼有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器）；T—变压器TN-S接零保护系统示意图TN-C-S接零保护系统示意图1—NPE线重复接地；2—PE线重复接地；L1、L2、L3—相线；N—工作零线；PE—保护零线；DK—总电源隔离开关；RCD—总漏电保护器（兼有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器）另：介绍其他供电系统的接地形式★IT方式供电系统IT方式供电系统:I表示电源侧不做工作接地或经高阻抗接地。第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护PEPE高阻抗L1L2L3IT方式供电系统的特点1、电源与地绝缘或通过阻抗接地，而装置的外露导电部分直接接地。2、IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。由于电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流很小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统安全。一般用于不允许停电的场所，如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等。3、供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成回路，保护设备不一定动作，这是危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。PE★TT方式供电系统TT方式是指将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统，称为保护接地系统，也称TT系统。第一个符号T表示电力系统中性点直接接地；第二个符号T表示负载设备外露可导电部分与大地直接联接，而与系统如何接地无关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地。L1L1L3NPEPEL2L3NTT方式供电系统的特点：1、当电气设备的金属外壳带电（相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电）时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器（自动开关）不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。2、TT系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。采用逐级漏电保护系统，是指在施工现场基本供配电系统的总配电箱、分配电箱和开关箱配电装置中，设置漏电保护器，并实行分级、分段漏电保护原则。实行分级、分段漏电保护的具体体现是合理选择总配电箱、分配电箱及开关箱中漏电保护器的额定漏电动作参数。原则3、采用逐级漏电保护系统插入内容：漏电保护器工作原理1、漏电保护器由检测元件（零序电流互感器）、中间环节（放大器、比较器、脱扣器），执行元件（主开关）及试验元件等几部分组成。2、当用电设备正常运行时，线路中电流呈平衡状态，零序电流互感器中电流矢量之和为零（如按流出的方向为“＋”，返回方向为“－”，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵销）。当被保护电路发生漏电或有人触电时，流经零序互感器的电流向量和不再为零，此漏电流经过中间环节处理和比较，当达到其动作值时，脱扣器线圈驱动主开关跳闸，切断故障电路，从而实现保护。基尔霍夫第一定律（节点电流定律）：当多个电流经过其公共节点时，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。漏电保护器原理图零序电流互感器中间环节执行元件《规范》从确保防止人体间接接触触电危害角度出发，对设置于开关箱和总配电箱的漏电保护器的漏电动作参数作出了如下规定（强制性条文）：8.2.10开关箱中漏电保护器额定漏电电流不应大于30mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。使用于潮湿或有腐蚀介质场所的漏电保护器应采用防溅型产品，其额定漏电电流不应大于15mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。8.2.11总配电箱中漏电保护器额定漏电电流应大于30mA，额定漏电动作时间应大于0.1s。但其额定漏电电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA﹒s。(国际电工委员会规定，人体能够承受最大电流时间是30mAs)人体通电时的生理反应感觉阈值：人体能感觉的最小电流值，一般取0.5mA，此值与通过电流时间长短无关。摆脱阈值：当人手握带电体时，如流过手掌的电流超过此值，手掌肌肉的反应将是紧握而不是摆脱，使电流长时间通过人体，导致此反应的最小电流称作摆脱阈值，此值取平均值10mA。心室纤维性颤动阈值：电流通过人体引起心室纤颤是电击致死的主要原因，引起心室纤颤的最小电流称作心室纤维性颤动阈值。当人体通过30mA时，即使长时间通过，也不致发生心室纤颤。据此，常用的漏电保护动作电流I△n值取为30mA；当人体接触50V电压时，即使长时间接触也不会发生心室纤颤。据此，在电气装置中将安全电压限值取为50V，此值系对一般场所而言，如为潮湿或浸水环境，由于人体阻抗降低，安全电压限值将随之降低。下面我们从三级配电的末端—始端，即从开关箱、分配电箱到总配电箱，逐级分析确定各级配电箱的漏电保护器动作参数。1）开关箱：箱内的漏电保护器的技术参数：额定漏电动作电流I△n≤30mA,额定漏电动作时间T△n0.1S潜水泵、夯土电动机械、Ⅰ类或Ⅱ类（塑料外壳除外）手持式电动工具、隧道、地下室等潮湿场所，使用的开关箱内须采用I△n≤15mA,T△n0.1S的漏电保护开关。2）分配电箱：应装设总隔离开关、分路隔开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。当分路所设漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时，可不设分路断路器或分路熔断器。分配电箱中漏电开关的漏电不动作电流的值应大于末级漏电动作电流的额定值（一般漏电保护开关漏电不动作电流IΔn0与漏电动作电流IΔn的关系为IΔn0=IΔn/2）。这样才能保证电气施工机具出现漏电事故时，末级漏电保护装置首先动作。分配箱内的漏电保护器的技术参数：额定漏电动作电流：30mA＜I△n≤75mA,额定漏电动作时间T△n＜0.1s3）总配电箱：箱内的电器应具备电源隔离，正常接通与分断电路，以及短路、过载、漏电保护功能。当总路设置总漏电保护器时，还应装设总隔离开关、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。当所设总漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时，可不设总断路器或总熔断器。当各分路设置分路漏电保护器时，还应装设总隔离开关、分路隔开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。当分路所设漏电保护器是同时具备短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时，可不设分路断路器或分路熔断器总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流I△n＞30mA，为保证分级和选择性保护，选I△n＞200mA，额定漏电动作时间T△n＞0.1s，但I△n·T△n≯30mA·s漏电保护器的正确使用接线方法施工现场临时用电使用的漏电保护器为电流型。是防止直接接触电击事故和间接接触电击有效措施之一，也是防止电气线路或电气设备接地故障引起电气火灾和电气设备损害事故的技术措施。RCD正确接线才能起到有效的保护作用。漏电保护器极数和线数必须与负荷的相数和线数保持一致。漏电保护器的电源进线类别(相线或零线)必须与其进线端标记一一对应，不允许交叉混接。更不允许将PE线当N线接入漏电保护器。注：L1、L2、L3一相线；N一工作零线；PE一保护零线；1—工作接地；2—重复接地；T—变压器，RCD一漏电保护器；H-照明灯；W-电焊机；M-电动机。漏电保护器使用接线方法示意图第3.1.1条施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50kW及以上者，应编制用电组织设计。临时用电施工组织设计是施工现场组织临时供电施工的纲领性文件。因此，临电施组要结合现场实际，编制要有针对性，才能起到指导作用。第3.1.2施工现场临时用电组织设计应包括下列内容：1.现场勘测在建筑施工场地红线以内，根据拟建工程及现场实际情况，勘察测绘地上地下管线和沟道的位置，建筑材料、器具堆放、办公、生活暂设建筑物位置，结合土建总平面图统筹考虑临电平面图。2.确定电源进线、变电所或配电室、配电装置、用电设备位置及线路走向。二、临时用电管理3.进行负荷计算根据建筑施工所需要的用电设备和照明设备的容量，利用需要系数法计算出总用电容量，从而确定变压器的容量。施工临时供电变压器容量计算方法（估算）P=K0（K1∑P1/(cosø×η)＋K2∑P2＋K3∑P3＋K4∑P4）P施工用电变压器总容量（KVA）∑P1电动机额定功率（KW）∑P2电焊机（对焊机）额定容量（KVA）∑P3室内照明（包括空调）（KW）∑P4室外照明（KW）(K0取值范围为1.05～1.1，取1.05)K1、K2、K3、K4为需要系数，其中:K1：电动机：3~10台取0.7，11~30台取0.6，30台以上取0.5。K2：电焊机：3~10台取0.6，10台以上取0.5。K3：室内照明：0.8K4：室外照明：1.0。cosø：电动机的平均功率因数，取0.75η:各台电动机平均效率,取0.86照明用电量可按动力用电总量的10%计算。4.选择变压器5.设计配电系统设计配电线路，选择导线或电缆；（截面要满足载流量和电压降的要求）设计配电装置，选择电器；设计接地装置；绘制临时用电工程图纸，主要包括用电工程总平面图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图。6.设计防雷系统：工作接地电阻≤4Ω，重复接地电阻≤10Ω，防雷接地电阻≤30Ω，如防雷与接地共用一组接地装置应符合重复接地电阻要求。7.确定防护措施8.制定安全用电措施和电气防火措施。第3.1.3条临时用电工程图纸应单独绘制，临时用电工程应按图施工。临时用电施工图是用电组织设计的具体表现。是用电组织设计的重要内容。用电组织设计计算后的导线截面及各种电气设备的选择都要体现在施工图中。临时用电施工图包括：用电总平面图、电气平面图、电气立面图、系统接线图。电气平面图是电源、电气线路与用电设备的位置关系图，要标注建筑物、临时设置、电源的平面位置、导线