施工临电的接零接地保护与实施

李 放 广东省建筑工程集团有限公司，广东 广州 510095

施工临电的接零接地保护与实施

李 放 广东省建筑工程集团有限公司，广东 广州 510095

阐述了保护接地的作用及其局限性、保护接零的作用与应用范围等，实施保护接零应注意的几个问题。介绍了严防保护零线断线、严防电源中性点接地线断开、保护接零系统零线应装设足够的重复接地等实施做法。

接地保护；接零保护；TN—S系统；重复接地

引言

为贯彻国家安全生产的法律法规，保障施工现场用电安全，防止触电和电气火灾事故发生，促进建设事业发展，建设部在2005年7月1日颁布实施《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—2005，同时废止了《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46—88。在JGJ46—2005中明确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，必须符合采用TN—S接零保护系统。

1保护接地

保护接地是指将电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来，以防止该部分在故障情况下突然带电而造成对人体的伤害。

1.1 保护接地的作用及其局限性

在电源中性点不接地的系统中，如果电气设备金属外壳不接地，当设备带电部分某处绝缘损坏碰壳时，外壳就带电，其电位与设备带电部分的电位相同。由于线路与大地之间存在电容，或者线路某处绝缘不好，当人体触及带电的设备外壳时，接地电流将全部流经人体，显然这是十分危险的。

采取保护接地后，接地电流将同时沿着接地体与人体两条途径流过。因为人体电阻比保护接地电阻大得多，所以流过人体的电流就很小，绝大部分电流从接地体流过(分流作用)，从而可以避免或减轻触电的伤害。从电压角度来说，采取保护接地后，故障情况下带电金属外壳的对地电压等于接地电流与接地电阻的乘积，其数值比相电压要小得多。接地电阻越小，外壳对地电压越低。当人体触及带电外壳时，人体承受的电压(即接触电压)最大为外壳对地电压(人体离接地体20m以外)，一般均小于外壳对地电压。从以上分析得知，保护接地是通过限制带电外壳对地电压(控制接地电阻的大小)或减小通过人体的电流来达到保障人身安全的目的。

在电源中性点直接接地的系统中，保护接地有一定的局限性。这是因为在该系统中，当设备发生碰壳故障时，便形成单相接地短路，短路电流流经相线和保护接地、电源中性点接地装置。如果接地短路电流不能使熔丝可靠熔断或自动开关可靠跳闸时，漏电设备金属外壳上就会长期带电，也是很危险的。

1.2 保护接地应用范围

保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。对于电源中性点直接接地的建筑施工现场来说，由于不便于统一与严格管理，为避免保护接地与保护接零混用而引起事故，所以也应采用保护接零方式。在采用保护接地的系统中，凡是正常情况下不带电，当由于绝缘损坏或其他原因可能带电的金属部分，除另有规定外，均应接地。如变压器、电机、电器、照明器具的外壳与底座，配电装置的金属框架，电力设备传动装置，电力配线钢管，交、直流电力电缆的金属外皮等。在干燥场所，交流额定电压127V以下，直流额定电压110V以下的电气设备外壳；以及在木质、沥青等不良导电地面的场所，交流额定电压380V以下，直流额定电压440V以下的电气设备外壳，除另有规定外，可不接地。

1.3 保护接地电阻

保护接地电阻过大，漏电设备外壳对地电压就较高，触电危险性相应增加。保护接地电阻过小，又要增加钢材的消耗和工程费用，因此，其阻值必须全面考虑。

在电源中性点不接地或经阻抗接地的低压系统中，保护接地电阻不宜超过4Ω。当配电变压器的容量不超过100kVA时，由于系统布线较短，保护接地电阻可放宽到10Ω。土壤电阻率高的地区(沙土、多石土壤)，保护接地电阻可允许不大于30Ω。在电源中性点直接接地低压系统中，保护接地电阻必须计算确定。

2 保护接零

2.1 保护接零的作用

由于保护接地有一定的局限性，所以就采用保护接零。即将电气设备或施工机械设备正常情况下不带电的金属外壳、构架与系统中的保护零线连接起来，称保护接零或接零保护。其作用是：当电气设备绝缘损坏碰壳或接地短路故障时，短路电流流经零线而形成闭合回路，就形成单相短路故障，较大的单相短路电流使保护装置准确而迅速动作，切断漏电设备的电源，以保障人身安全。其保安效果比保护接地好。

2.2 保护接零的应用范围

保护接零适用于电源中性点直接接地的TN—S三相四线制低压系统。在该系统中，保护零线（PE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，PE线上严禁装设开关或熔断器，严禁通过工作电流，且严禁断线。凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外都应接零。应接零和不必接零的设备或部位与保护接地相同。凡是由单独配电变压器供电的施工现场，应采用保护接零方式。在TN—S保护接零系统中，工作零线（N线）必须通过总漏电保护器。在TN—S系统中，用电设备的外露可导电部分接到PE线上，由于PE线和N线分别设置，在正常工作时，即使出现三相不平衡的情况或仅有单相用电设备，PE线也不呈现电流，因此用电设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。

3 重复接地

运行经验表明，在接零系统中，零线仅在电源处接地是不够安全的。为此，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接地，即重复接地。

3.1 重复接地的作用

如果短路点距离电源较远，相线——保护零线回路阻抗较大，短路电流较小时，则过流保护装置不能迅速动作，故障段的电源不能即时切除，就会使设备外壳长期带电。此外，由于保护零线截面一般都比相线截面小，也就是说保护零线阻抗要比相线阻抗大，所以保护零线上的电压降要比相线上的电压降大，一般都要大于110V(当相电压为220V时)，对人体来说仍然是很危险的。

采取重复接地后，重复接地和电源中性点工作接地构成零线的并联支路，从而使相线——保护零线回路的阻抗减小，短路电流增大，使过流保护装置迅速动作。由于短路电流的增大，变压器低压绕组相线上的电压相应增加，从而使保护零线上的压降减小，设备外壳对地电压进一步减小，触电危险程度大为减小。

在无重复接地的情况下，当保护零线断线且在断线处后面任一电气设备发生碰壳短路时，会使断线处后面所有接零设备外壳对地电压均接近于相电压(断线处前面接零设备外壳对地电压近似于零)。

3.2 重复接地的应用范围

在接零保护系统中，必须采取重复接地。重复接地电阻不应大于10Ω，当配电变压器容量不大于100kVA，重复接地不少于3处时，其接地电阻可不大于30Ω。保护零线的重复接地应充分利用自然接地体(直流系统除外)。

4 实施保护接零接地应注意的问题

保护接零能有效地防止触电事故。但是在具体实施过程中，如果稍有疏忽大意，仍然会导致触电的危险。

①严防保护零线断线

在接零保护系统中，当保护零线断开后时，接零设备外壳就会呈现危险的对地电压。采取重复接地后，设备外壳对地电压虽然有所降低，但仍然是危险的。所以一定要保护零线的施工及检修质量，保护零线的连接必须牢靠，保护零线的截面应符合规程要求。为了严防保护零线断开，保护零线上不允许单独装设开关或熔断器。若采用自动开关，只有当过流脱扣器动作后能同时切断相线时，才允许在零线上装设过流脱扣器。在同一台配电变压器供电的低压电网中，不允许保护接零与保护接地混合使用。必须把系统内所有电气设备的外壳都与零线连接起来，构成一个零线网络，才能确保人身安全。

②严防电源中性点接地线断开

在保护接零系统中，若电源中性点接地线断开，当系统中任何一处发生接地或设备碰壳时，都会使所有接零设备外壳呈现接近于相电压的对地电压，这是十分危险的。因此，在日常工作中要认真做好巡视检查，发现中性点接地线断开或接触不良时，应及时进行处理。

③保护接零系统零线应装设足够的重复接地

在施工现场的实际使用中，接零保护系统确实起到了很好的保护作用，比如我们在深基坑的施工中，三级箱（开关箱）的线路长，我们按规范设置了重复接地，潜水泵的漏电、一些破损的电缆拖地，系统能准确及时地切断电源，保证了安全。

[1] 王厚余.低压电气装置的设计安装和检验[M]. 第二版. 北京：中国电力出版社.2007

[2] 姜敏.施工现场十大员技术管理手册[M].（现场电工）第二版. 北京：中国建筑工业出版社.2009

[3] JBJ46——2005.施工现场临时用电安全技术规范 [s]

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.08.098

李放，广东建筑工程集团有限公司，机械工程师，国家注册一级建造师（机电），主要从事建筑施工指导与管理。