施工现场临时安全用电注意事项及用电标准化...

CompanyLOGO施工现场临时安全用电注意事项及用电标准化建设探讨2010年8月重庆.丰都郭世杰•一、“三相五线制”名称的由来•新中国自成立以来，由于政治上的原因，我国电气规程、制度长期受前苏联的影响：重视电网安全，忽略用户的用电安全。20世纪90年代开始，随着改革开放的深入，我国电工的技术规范、标准开始逐渐与国际标准接轨。并参照当前国际上权威、通用的低压电气标准，IEC国际电工委员会第64技术委员会制订的《建筑物电气装置》标准(IEC60364标准)对我国原有的《低压配电设计规范》、《供配电系统设计规范》）进行等同或等效IEC标准的修改、修订，在向IEC标准靠拢趋势下，我国有关的规范、标准（如《交流电气装置的接地》、《系统接地的型式及安全技术要求》）补充了建筑物电气装置的接地要求和方法。参照GB50054-95《低压配电设计规范》、GB50052-95《供配电系统设计规范》、DL/T621-1997《交流电气装置的接地》、GB14050-93《系统接地的型式及安全技术要求》；低压配电系统由以下两种型式描述。(此次仅针对交流电，所以不记录直流系统描述)其一为带电导体系统的型式，交流系统为：单相二线制、单相三线制、两相三线制、两相五线制、三相三线制、三相四线制。我国常用方式为单相二线制、两相三线制、三相三线制、三相四线制。其二为系统接地型式，分为IT系统、TT系统、TN系统；TN系统又分为TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统。CompanyLOGO2008年2月，为贯彻国家安全生产法律和法规，保障施工现场用电安全，防止触电和电气火灾事故发生，促进施工生产。集团公司在参照建设部JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》；建设部GB50054-95《低压配电设计规范》，组织专家编制了《施工现场临时用电安全技术手册》。在手册第二章总则第一条中规定：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……CompanyLOGO综览上述规范、标准，以及我们集团公司偏制的《施工现场临时用电安全技术手册》，“三相五线制”的提法毫无出处。TN-C从系统接地型式来看：TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统，设备都是三相供电，五线连接，纵然该三种接地系统型式有各自的特性。但在新旧电工标准的冲突下，仍产生了“三相五线制”这一望文生义的电工用语名称，这是在新旧观念的矛盾下，产生的似是而非的电工术语名称。由于目前“三相五线制”这一电工术语在各地方、行业以及我们集团公司内部一些文件中已普遍采用，因此在探讨施工现场临时用电安全技术应用中，也采用“三相五线制”代替“三相四线制TN-S接地(零)保护系统。”TN-STN-C-SCompanyLOGO二、何为“三相四线制TN-S接地(零)保护系统”(三相五线制)“三相四线制TN-S接地(零)保护系统”(三相五线制)对五根导线的功能通常有以下两种说法：第一种说法，五根导线为三根相线，一根零线，一根与设备外壳连接的地线；第二种说法，五根导线是指三根相线，一根工作零线（或称系统零线），一根与设备外壳连接的保护零线。这两种说法，都有共同之处。•三、为何要强制实施“三相四线制TN-S接地(零)保护系统”(三相五线制)•在建设部2005年颁布实施的JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》1.0.3以及我们集团公司偏制的《施工现场临时用电安全技术手册》2.0.1中规定：•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：•1、采用三级配电系统。•2、采用TN-S接零保护系统。•3、采用二级保护系统。•在三相四线制供电中由于三相负载不平衡时和低压电网的零线过长且阻抗过大时，零线将有零序电流通过，过长的低压电网，由于环境恶化，导线老化、受潮等因素，导线的漏电电流通过零线形成闭合回路，致使零线也带一定的电位，这对安全运行十分不利。在零干线断线的特殊情况下,断线以后的单相设备和所有保护接零的设备产生危险的电压，这是不允许的。如采用“三相四线制TN-S接地(零)保护系统”(三相五线制)供电方式，用电设备上所连接的工作零线N和保护零线PE是分别敷设的，工作零线上的电位不能传递到用电设备的外壳上，这样就能有效隔离了三相四线制供电方式所造成的危险电压,使用电设备外壳上电位始终处在“地”电位，从而消除了设备产生危险电压的隐患。TN-CTN-STN-C-S•四、对“三相四线制TN-S接零保护系统”(三相五线制)敷设的要求•1、在用绝缘导线布线时，导线绝缘层颜色为：•三根相线，A线黄色，B线绿色，C线红色；•零线、工作零线(或称系统零线)，N线蓝色；•与设备外壳连接的地线或称与设备外壳连接的保护零线，PE线黄绿色或黑色布线(架线)导线相序排列方式架空线路在同一横担上架设时，面向负荷从左侧起依次为：A(L1)、N、B(L2)、C(L3)、PE•架空线路在两层横担上分别架设时，导线相序排列面向负荷从左侧起依次为：•A(L1)、B(L2)、C(L3)•A(L1)、B(L2)、C(L3)、N、PE•当垂直于墙体，导线相序排列面向负荷从上至下依次为：•A(L1)、B(L2)、C(L3)、N、PE•3、三相四线制接地(零)保护系统中的工作零线(零线、或称系统零线、)和保护零线（PE线）截面不小于相线截面的50％，单相线路的零线截面与相线截面相同。•4、在电力变压器处，工作零线(零线、或称系统零线)从变压器中性瓷套管上引出，保护零线（PE线）从接地体的引出线引出。•5、重复接地按要求一律接在保护零线上（PE线），禁止在工作零线(零线、或称系统零线)上重复接地。•6、保护零线(PE线)按要求，长度超过200米或设备集中的地方需重复接地。•7、采用低压电缆供电时应选用五芯低压电力电缆，电缆外不允许外加线充当五芯低压电力电缆。•8、架空线档距不允许超过35m，且绝缘铜线截面不小于16mm2，绝缘铝线截面不小于25mm2。架空线档距≤25m以下时，其绝缘线截面可适当减小，但最小绝缘铜线截面不小于10mm2，绝缘铝线截面不小于16mm2。否则不能满足机械强度要求。•9、架空线在一个档距内，每层导线的接头数不得超过该层导线条数的50％，且一条导线应只有一个接头。在跨越铁路、公路、河流、电力线路档距内，架空线不得有接头。•10、架空线路的线间距不得小于0.3m，靠近电杆的两导线的间距不得小于0.5m。•11、电缆通电电流只能按架空线的通电电流的70％计算。12、在终端用电处(如闸板、插座、墙上配电盘等)工作零线和保护零线一定分别与零干线相连接。三级配电两级保护根据建设部JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》、JGJ46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》和集团公司偏制的《施工现场临时用电安全技术手册》中规定：施工现场临时用电的配电系统要做到“三级配电，两级保护”。这既有利于现场电气系统的维护，同时也能促进施工现场的文明施工、安全生产和标准化管理。因此，这项工作非常重要。•一、什么是三级配电两级保护•(1)“三级配电”•根据上叙标准、规范和手册要求,配电箱应作分级设置,即在总配电箱(指设置室内或洞内的总配电屏)下,设分配电箱,分配电箱以下设开关箱,开关箱以下就是用电设备,形成三级配电。这样配电层次清楚,既便于管理又便于查找故障。同时要求,照明配电与动力配电最好分别设置,自成独立系统,不致因动力停电影响照明。如合置在同一配电箱内，动力和照明线路应分路设置，照明线路接线宜接在动力开关的上侧。•(2)“两级保护”•主要指采用漏电保护措施,除在末级开关箱内加装漏电保护器外,还要在总配电箱中再加装一级漏电保护器，总体上形成两级保护。•二、为什么要加装漏电保护器•上叙标准、规范和手册中规定:“施工现场所有用电设备,除作保护接零外,必须在设备负荷线的首、端处设置漏电保护装置”。•施工现场虽然改TN-C为TN-S后,提高了供电安全,但由于仍然存在着保护灵敏度有限问题,对于大容量设备的碰壳故障不能迅速切断保险,对于较小电流的漏电故障又不能切断保险,而这种漏电电流对作业人员仍然有触电的危险,所以还必须加装漏电保护器进行保护。在加装漏电保护器时,不得拆除原有的保护接零(接地)措施。•三、漏电保护器的主要术语•(1)额定漏电动作电流。当漏电电流达到此值时,保护器动作。•(2)额定漏电动作时间。指从达到漏电动作电流时起,到电路切断为止的时间。•(3)额定漏电不动作电流。漏电电流在此值和此值以下时,保护器不应动作,其值为漏电动作电流的1/2。•(4)额定电压及额定电流。与被保护线路和负载相适应。•四、漏电保护器参数的选择与匹配•(1)两级漏电保护器应匹配:•上叙标准、规范和手册中规定:“总配电箱和开关箱中两级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应合理配合,使之具有分级分段保护功能”。•“两级保护”是指将电网的干线与分支线路作为第一级,线路末端作为第二级。第一级漏电保护区域较大,停电后影响也大,漏电保护器灵敏度不要求太高,其漏电动作电流和动作时间应大于后面的第二级保护,这一级保护主要提供间接保护和防止漏电火灾,如果选用参数过小就会导致误动作影响正常生产。•漏电保护器的漏电不动作电流应大于供电线路和用电设备的总泄漏电流值2倍以上,在电路末端安装漏电动作电流小于30mA的高速动作型漏电保护器,这样形成分级分段保护,使每台用电设备均有两级保护措施。•分级保护时,各级保护范围之间应相互配合,应在末端发生事故时,保护器不会越级动作和当下级漏电保护器发生故障时,上级漏电保护器动作以补救下级失灵的意外情况。(2)总配电箱(第一级保护):总配电箱(又称固定式配电箱)。总配电箱用符号“A”表示。总配电箱是控制施工现场全部供电的集中点，应设置在靠近电源地区。电源由施工现场用电变压器低压侧引出的电缆线接入，并装设电流互感器、有功电度表、无功电度表、电流表、电压表及总开关、分开关。总配电箱内的开关均应采用刀熔开关（或漏电保护开关)。引入、引出线应穿管并有防水弯。总分配电箱一般不宜采用漏电掉闸型,总电箱电源一经切断将影响整个低压电网用电,使生产和生活遭受影响,漏电保护器灵敏度不要求太高,可选用中灵敏度漏电报警和延时型保护器。漏电动作电流应按干线实测泄漏电流2倍选用,一般可选漏电动作电流值为300～1000mA。(3)分配电箱(第二级保护):分配电箱(又称移动式配电箱)。分配电箱用符号“B”表示。其中1、2、3表示序号。分配电箱是总配电箱的一个分支，控制施工现场某个范围的用电集中点，应设在用电没备负荷相对集中的地区。箱内应设总开关和分开关。分开关可采用漏电开关或刀闸开关并配备熔断器。分配电箱装设漏电保护器不但对线路和用电设备有监视作用,同时还可以对开关箱起补充保护作用。分配电箱漏电保护器主要提供间接保护作用,参数选择不能过于接近开关箱,应形成分级分段保护功能,当选择参数太大会影响保护效果,但选择参数太小会形成越级跳闸,分配电箱先于开关箱跳闸。人体对电击的承受能力,除了和通过人体的电流大小有关外,还与电流在人体中持续的时间有关。根据这一理论,国际上把设计漏电保护器的安全限值定为30mA.s,即使电流达到100mA,只要漏电保护器在0.3s之内动作切断电源,人体尚不会引起致命的危险。这个值也是提供间接接触保护的依据。分配电箱漏电保护器主要提供间接保护,其参数按支线上实测泄漏电流值的2.5倍选用,一般可选漏电动作电流值为100～200mA(不应超过30mA.s限值)。(4)开关箱(第三级保护):开关箱。直接控制用电设备。开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。与分配电箱的距离不得大于30m。开关箱内安装漏电开关、熔断器及插座。电源线采用橡套软电缆线，从分配电箱引出，接入开关箱上闸口。开关箱应由末级分配电箱配电。开关箱内应一机一闸，每台用电设备应有自己的开关箱，严禁用一个开关电器直接控制两台及以上的用电设备。上叙标准、规范和手册