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时间:2020-09-04
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1、正确使用施工现场临时用电基本保护系统 在建筑施工现场,由于各种电气装置和施工所需的机械设备均需要电力来驱动,且项目规模越大,使用的各种电动机具、设备就越多。而施工现场环境的特殊性和复杂性,使得现场临时用电的安全性显得十分突出,如果不能按《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)的要求正确使用临时用电的基本保护系统,就会有发生各种触电事故的可能。因此,要避免触电事故,就必须正确、合理使用临时用电的基本保护系统。 目前施工现场临时用电多采用中性点直接接地的低压供电,在该供电系统中,电气设备的保护方式有两种: 一种是将电气设备的金属外壳
2、作接地保护的系统,称为TT系统;另一种是将电气设备的金属外壳作接零保护的系统,称为TN系统;而在TN系统中又有两种形式:如果将电气设备的保护零线与工作零线合在一起,称为TN-C系统;如果将电气设备的保护零线与工作零线分开,则称之为TN-S系统。 一、TT系统与TN系统 TT系统如图一所示。如果图一中电气设备的一相出现碰壳,根据图1接线,其故障部分简化为图2的电路(由于电源变压器的短路阻抗及C相导线的值与R1、R2电阻阻值相比小得多,可忽略不计。而R1、R2电阻按《施工现场临时用电安全技术规范》规定要小于4Ω,这里按4Ω计算)。 图1 图2
3、 从图2中可以得出:Vd=R1÷(R1+R2)×220=4÷(4+4)×220=110V 那么Id=Vd÷R2=110÷4=27.5(A) TN系统如图3所示。如果图3中的电气设备的一相出现碰壳,则根据图3的接线,其故障部分简化为图4的电路(Zc是C相导线阻抗,Zd是短路点到变压器的线段阻抗,即JGJ46-88中规定工作零线截面不小于相线面积的50%,则可以得出Zd=2Zc,而实践证明,Zd在施工现场阻抗一般不超过1Ω,这里按1Ω计算)。 图3 图4 从图三中可得出:Vd=Zd÷(Zd+Zc)×220=1÷(1+0.5)×220=147V
4、 Id=Vd÷Zd=147÷1=147(A) 上述可以看出,在中性点直接接地的供电系统中,应采用TN系统,而不应采用TT系统。因为用电设备发生碰壳故障时,第一,采用TT系统,故障电流太小,特别是对1.5KW以上的动力设备不能使熔断器快速断,设备外壳长时间有110V的危险电压;而TN系统能获得较大的短路电流,可以保证熔断器快速熔断,从而避免触电事故。第二,每台用电设备采用TT系统,其阻值要小于4Ω,需要一定数量的接地钢材打入地下,费工费材料,而TN系统零线可以周转多次使用,经济上比较合理。 二、TN-C形式与TN-S形式 《施工现场临时用电安
5、全技术规范》及《建筑施工安全检查标准》规定必须采用TN-S系统,这说明TN-S系统比TN-C系统优越,下面对它们进行分析:(QF为漏电保护器)。 从图5可以分析,由于施工现场三相用电负荷不平衡,造成Io=Ia+Ib+Ic不等于0,这样零线上就有电流,不平衡状态严重时,Io有一定数值,使零线上有一定电压,如果现场的零线不按规范设置,如接头多、连接不好或者选择的导线截面较小、太长时,则零线上有很大电压,从而对人体有危害;若发生零线断开,则设备外壳带上相电压,非常危险。而图6就可避免上述问题。无论三相如何不平衡,PE线上都没有电流通过,同时,JGJ46
6、-88规定,不允许PE线断开,不允许通过刀闸、熔断器及漏电保护器。 其次,从图5可以看出工作零线与保护零线都通过漏电保护器,这样当用电设备发生绝缘损坏故障时,故障电流经过保护零线到工作零线和工作电流一起穿过漏电保护器,这时漏电保护器内剩余电流互感器检测不出漏电电流(故障电流),因此,漏电保护器不工作;同时漏电保护器后面的工作零线不能重复接地,如图5所示,由于PEN线作了重复接地,将有部分电流经重复接地返回到电源中性点,这时对漏电保护器内的剩余电流互感器而言,破坏了其内部的电流平衡状态,这样漏电保护器便产生动作,因而图6可以解决上述问题。 图5
7、 图6 三、如何使用施工现场临时基本保护系统 综上所述,在施工现场专用的中性点直接接地的电力线路中,必须采用TN-S接零保护系统,但当施工现场与外电线路共用同一供电系统时,电气设备应根据当地的要求设置保护零线或工作接地,这是因为上海、天津、浙江等供电部门规定作保护接地,施工现场也要采取TT系统,不得采用TN系统。但任何施工现场决不允许一部分设备作保护接地、一部分作保护接零。如图7所示。 图7
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