施工現(xiàn)場臨時用電TT系統(tǒng)漏電保護(hù)器的設(shè)置

1、施工現(xiàn)場臨時用電TT 系統(tǒng)漏電保護(hù)器的設(shè)置侯星萍福建省建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站摘要：本文從 TT 系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求出發(fā)，分析了動作特性及動作時間的要求，提出了施工現(xiàn)場臨時用電漏電保護(hù)器的合理配置，可有效地防止觸電事故發(fā)生，可靠地切斷故障線路，從而保障施工現(xiàn)場臨時用電的安全。關(guān)鍵詞： TT 系統(tǒng)漏電保護(hù)器動作特性動作時間1 TT 系統(tǒng)的適用范圍及形式施工現(xiàn)場臨時用電配電線路的接地保護(hù)形式常采用場與外用電共用同一供電系統(tǒng)時，若外電配電線路采用TN或 TT 系統(tǒng)。當(dāng)施工現(xiàn) TT 接地系統(tǒng)，那么施工現(xiàn)場臨時用電也應(yīng)采用 TT 系統(tǒng)。 TT 系統(tǒng)的形式如圖 1 所示，用電設(shè)備可接近的外露可導(dǎo)電部分

2、單獨接地， 與電源系統(tǒng)的接地在電氣上無直接聯(lián)系。 此系統(tǒng)的保護(hù)線（ PE線）與中性線（ N 線）自始至終是分開的。 TT 系統(tǒng)在場地內(nèi)可分設(shè)幾個互不關(guān)聯(lián)的獨立的接地極，分別引出其 PE線，可避免故障電壓在不同場地間的傳導(dǎo)，減少電擊事故的發(fā)生。TT 系統(tǒng)的形式2 TT 系統(tǒng)接地故障保護(hù)的要求2.1動作特性的要求根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計規(guī)程 （JGJ/T16-92 ）規(guī)定：在一般室內(nèi)場所， TT 系統(tǒng)配電線路接地故障保護(hù)的動作特性應(yīng)符合 (2-1) 式要求：RFPEI a 50V ,(2-1) 式式中： RFPE, 外露可導(dǎo)電部分的接地電阻和PE線電阻之和（ ）；Ia ,保證保護(hù)電器切斷故障回路的動作

3、電流（A）。當(dāng)采用漏電保護(hù)器電流動作保護(hù)時， I a 為其額定漏電動作電流（I n）。從(2-1) 式得知，保護(hù)動作的條件是外露可導(dǎo)電部分對地電壓達(dá)到或超過50V 時，保護(hù)器應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)可靠動作，此時的接地故障電流I d 要大于等于保護(hù)器的動作電流I a，即：I dI a ,(2-2) 式I d 的大小由接地故障回路的阻抗決定，而外露可導(dǎo)電部分對地電壓值的大小由故障電流在其相應(yīng)電阻上的壓降決定。如圖2-1 為 TT 系統(tǒng)接地故障示意圖，由于接地故障回路的阻抗主要以電阻性為主（感性、容性可忽略不計），所以圖 2-1 接地故障的等效電路如圖 2-2 所示。圖 2-1 、2-2 中：Rf , 故

4、障點電阻（）；RE ,電源系統(tǒng)的接地電阻（取4）；RF ,外露可導(dǎo)電部分的接地電阻（）；RL ,相線電阻（ ）；R,PE線電阻（ ）。PE圖 2-1 TT系統(tǒng)接地故障示意圖圖 2-2圖 2-1 接地故障的等效電路從圖 2-2 可得出 TT 系統(tǒng)的單相接地故障電流I d 為：IdUO(RL+ Rf + RPE + RF + RE),(2-3) 式外露可導(dǎo)電部分接地故障電壓為:Uf = Id( R PE+ RF),(2-4) 式由于 (RL+ RPE) 大大小于 (RF + RE) ，同時取 Rf 0（以金屬性接地故障接觸電阻約為零）。所以 (2-3) 式可簡化為：I dUO(RF + RE) ,

5、(2-5) 式(2-4) 式可簡化為：Uf= IdR ,(2-6) 式F由 (2-5) 式、 (2-6) 式得：RF Uf RE（ UO Uf ） ,(2-7) 式由 (2-7) 式得出，不同的電源系統(tǒng)接地電阻 RE，在外露可導(dǎo)電部分接地故障電壓 Uf 50V，UO220V(單相相電壓 ) 情況下，其對應(yīng)的最大接地電阻（ RF）值，列成表 2-1 。從表 2-1 可知：電源系統(tǒng)接地電阻 RE 為 4時，要保證接觸電壓限制在 50V 以下，則用電設(shè)備側(cè)的接地電阻 RF應(yīng)不大于 1.18 。表 2-1RE( )RF( )10.2941.18102.94建筑施工場地是電氣危險很大的特殊場所，其環(huán)境條

6、件惡劣，風(fēng)吹、雨淋、日曬等惡劣氣候條件會使電氣絕緣水平下降， 而且由于場地內(nèi)眾多運輸車輛和施工機械的運作， 使電氣設(shè)備和線路易受撞擊碾壓招致機械損傷， 而施工人員在作業(yè)中常被水濺雨淋， 使皮膚潮濕人體阻抗下降。 因此，施工場地的接觸電壓限值宜取 25V，按上述公式其對應(yīng)的最大接地電阻 RF 值可列成表 2-2 。從表 2-2 可知，當(dāng) RE 為 4 時， RF 應(yīng)不大于 0.51 , 即要求施工現(xiàn)場接地電阻值應(yīng)更小了，此種情況一般較難做到。同時 TT 系統(tǒng)的接地故障回路的阻抗較大 （ RE + RF） ，致使接地故障電流（ I d）較小，難以保證線路的過電流在規(guī)定的時間內(nèi)使脫扣器可靠動作，使故

7、障危險電壓 Uf （ 100V左右）存在，甚至蔓延。因此，施工現(xiàn)場在采用 TT 系統(tǒng)作為基本的接地保護(hù)系統(tǒng)時，因其接地故障電流小，所以必須在每一回路上裝設(shè)漏電保護(hù)器，以確保動作時間的要求。表 2-2RE( )RF( )10.1340.51101.322.2動作時間的要求TT 系統(tǒng)保護(hù)動作的基本條件除了故障電流必須大于或等于保護(hù)器的動作電流之外 , 還必須滿足切斷故障時間的要求 , 其要求為（ 1）當(dāng)采用反時限特性的過電流保護(hù)電器時，故障保護(hù)裝置的分?jǐn)鄷r間 5s；（ 2）供電給插座或手握式或移動式用電設(shè)備的末級配電線路， 故障分?jǐn)鄷r間應(yīng)滿足表 2-3 的數(shù)值。此時多采用 RCD。TT 系統(tǒng)手握式

8、或移動式設(shè)備允許最大切斷電路時間表2-3預(yù)期接觸電壓（ V）507590110150220允許最大切斷電路50.60.450.360.270.17時間 (s)3 漏電保護(hù)器的設(shè)置3.1漏電保護(hù)器的分級設(shè)置施工現(xiàn)場臨時用電實行至少三級配電 （即要求設(shè)置配電柜或總配電箱、 分配電箱、開關(guān)箱），并要求至少設(shè)置兩級漏電保護(hù)器，以確保人身與設(shè)備線路的安全。開關(guān)箱（末級箱）中必須設(shè)置漏電保護(hù)器，另外一級漏電保護(hù)器應(yīng)設(shè)在總配電箱。但由于漏電保護(hù)器設(shè)在總箱內(nèi)時， 一旦發(fā)生事故導(dǎo)致漏電保護(hù)器起保護(hù)作用跳閘時，停電的面積較大， 導(dǎo)致一些正常運行的用電設(shè)備， 無法得到正常工作，要等故障排除，正常送電后，方可投入運行

9、，所以影響了工作效率。因此在保證總箱和開關(guān)箱設(shè)置二級漏電保護(hù)器后， 在分配電箱內(nèi)也加裝漏電保護(hù)器， 并選擇好各級漏電保護(hù)器的參數(shù)， 實現(xiàn)級間選擇， 保證分配電箱之后的線路或設(shè)備發(fā)生漏電事故時，不致引起總箱內(nèi)漏電保護(hù)器跳閘。3.2漏電保護(hù)器參數(shù)與型式的確定3.2.1漏電保護(hù)器的主要參數(shù)漏電保護(hù)器的參數(shù)除額定電壓（ Un），額定電流（ In ），額定頻率（ fn ）這些基本參數(shù)外，其主要技術(shù)參數(shù)為漏電動作電流 額定漏電動作電流（ I n ）、額定漏電不動作電流（ I no） 和動作時間（ t off ）。根據(jù)剩余電流動作保護(hù)器的一般要求（ GB6829-25）規(guī)定，額定漏電不動作電流（ I no）

10、優(yōu)先值為額定漏電動作電流（ I n）的一半。如一個額定漏電動作電流為 30mA的漏電保護(hù)器，其額定漏電不動作電流宜為 15mA。即當(dāng)線路和用電設(shè)備泄漏電流值 15mA時，漏電保護(hù)器不應(yīng)跳閘；當(dāng)線路和用電設(shè)備泄漏電流 30mA時，漏電保護(hù)器必須跳閘起到保護(hù)作用；當(dāng)泄漏電流大于 15mA且小于30mA時，這時漏電保護(hù)器可能跳閘，也可能不跳閘，但均屬于正常狀態(tài)。額定漏電動作電流的優(yōu)先值為： 0.006 ，0.01 ，0.03 ，0.05 ，0.1 ，0.3 ，0.5 ，1，3，4，10A。其中 0.03A 及以下為高靈敏度， 0.03A 以上至 1A為中靈敏度。漏電保護(hù)器的動作時間（ t off ）

11、由保護(hù)要求決定，分為以下三種類型：（ 1）快速型： t off 0.1s ；（ 2）延時型（ t off 優(yōu)先值為： 0.2 ， 0.24 ， 0.8 ， 1， 1.5 ， 2.5s ）；（ 3）反時限型。3.2.2末級箱漏電保護(hù)器的參數(shù)確定末級箱漏電保護(hù)器， 主要是為了保護(hù)人身安全， 而且直接接觸觸電的概率較大，所以選擇額定漏電動作電流值不大于 30mA，額定漏電動作時間不應(yīng)大于0.1s 。使用于潮濕或有腐蝕介質(zhì)場所或供電給 、類手持電動工具 （除塑料外殼 類外）的漏電保護(hù)器， 因手握式或移動式電氣設(shè)備使用中經(jīng)常挪動， 絕緣容易破損而發(fā)生碰外殼接地故障， 握持設(shè)備的手掌肌肉通電收縮使人無法甩

12、脫外殼帶電的設(shè)備， 人體通電時間稍長即易發(fā)生心室纖顫致死， 因此電擊危險大， 其額定漏電動作電流不應(yīng)大于 15mA，額定漏電動作時間不應(yīng)大于 0.1s 。3.2.3漏電保護(hù)器的級間參數(shù)的選擇性漏電保護(hù)器各級間應(yīng)具有選擇性， 主要體現(xiàn)在漏電保護(hù)器額定漏電動作電流與額定漏電動作時間的選擇性。 對具備過載與短路保護(hù)的漏電保護(hù)器， 其熱脫扣器與電磁脫扣器的級間選擇同空氣開關(guān)。（1）額定漏電動作電流之間的選擇性如圖 3 如示，為三級漏電保護(hù)器設(shè)置示意圖。圖 3漏電保護(hù)器三級設(shè)置示意圖圖3中：QF1：一級箱總漏電保護(hù)器；QF2i ：第 i 個二級箱總漏電保護(hù)器；QF3i ：引自 QF2i 的第 i 個三級

13、箱漏電保護(hù)器；I n1： 一級箱總漏電保護(hù)器QF1 的額定漏電動作電流；I no1：一級箱總漏電保護(hù)器QF1 的額定漏電不動作電流；I n2i ： 第 i 個二級箱總漏電保護(hù)器QF2i 的額定漏電動作電流；I no2i ：第 i 個二級箱總漏電保護(hù)器QF2i 的額定漏電不動作電流；I n3i ： 引自 QF2i 的第 i 個三級箱漏電保護(hù)器的額定漏電動作電流；I no3i ：引自 QF2i 的第 i 個三級箱漏電保護(hù)器的額定漏電不動作電流。一級箱漏電保護(hù)器 QF1 與二級箱漏電保護(hù)器 QF2i 額定動作漏電電流之間的選擇性配合應(yīng)滿足（ 3 1）式（忽略線路間的泄漏電流）：I n12 = I n

14、o1 no2i= ( n2i ) 2,(3-1) 式同樣二、三級額定漏電動作電流之間的選擇性配合應(yīng)滿足（32）式：I n2i 2 = I no2i no3i= ( n3i ) 2,(3-2) 式一級箱（總配電柜、箱）漏電保護(hù)器，應(yīng)選擇額定漏電動作電流偏大的中靈敏度（ I n 為： 0.3 1A）的延時型漏電保護(hù)器，同時考慮到防止電氣火災(zāi)的產(chǎn)生，選擇 I n 等于 300mA，較為安全可靠。二級箱（分配電箱）內(nèi)設(shè)置的漏電保護(hù)器，該級基本作為間接接觸保護(hù)， 但也作為末級開關(guān)箱漏電保護(hù)器的后備保護(hù)，其額定漏電動作特性介于一級與末級之間，所以選擇中靈敏度（I n 為0.1 0.3A ）的延時型漏電保護(hù)

15、器。（2）額定漏電動作時間之間的選擇性末級箱采用快速動作型， 其動作時間 0.1s ；分配電箱采用延時型， 其動作時間可選 0.1 0.4s ；總配電箱也采用延時型，其動作時間選擇在 0.1 1s。每級宜相差 0.2s 。3.2.4漏電保護(hù)器型式的確定（1）使用于潮濕或有腐蝕介質(zhì)場所的漏電保護(hù)器，應(yīng)分別采用防濺與耐腐蝕型。（2）在強電磁干擾源附近，漏電保護(hù)器還可能受電網(wǎng)中高次諧波的影響而誤動，所以應(yīng)選擇抗高頻波、 電磁干擾強的漏電保護(hù)器，即采用純電磁式漏電保護(hù)器。因其是靠接地故障電流本身的能量使漏電保護(hù)器動作，因此動作較為可靠。（3）在裝有漏電保護(hù)器的供電回路上若感應(yīng)雷電脈沖電壓，其波頭也是高

16、頻波，也可引起漏電保護(hù)器誤動， 因此應(yīng)選用帶少許延時的脈沖電壓不動作型漏電保護(hù)器。（4）施工現(xiàn)場由于塵埃多，多數(shù)配電箱安裝在室外，所以應(yīng)選擇戶外防塵型。（5）選型時還必須注意應(yīng)選擇能同時斷相線與中性線的漏電保護(hù)器。（6）施工現(xiàn)場電焊機比較多，漏電保護(hù)器應(yīng)按電焊機的額定電流選用，電焊機起焊時的大電流可能會使漏電保護(hù)器跳閘。 因此，對于這類用電設(shè)備一般應(yīng)選用對浪涌過電壓、 過電流不太敏感的電磁型漏電保護(hù)器； 或選用較大額定電流的電子式漏電保護(hù)器。（7）塔吊是施工現(xiàn)場較大的施工設(shè)備，有多臺電動機，雖然啟動過程采用了 Y-起動和轉(zhuǎn)子回路串入電阻啟動，降低了啟動電流，但仍然會有較大的啟動電流，這時會隨機

17、產(chǎn)生一定的過電壓， 塔吊配電箱和配電線路處于高空中， 長年日曬雨淋， 絕緣難免有一定的損傷， 導(dǎo)致漏電流相應(yīng)增大， 這些因素都可能造成塔吊的漏電保護(hù)器頻繁跳閘。因此應(yīng)選用較大額定電流的電子式漏電保護(hù)器，減少頻繁跳閘的幾率。4 漏電保護(hù)器的安裝與接線應(yīng)注意的問題4.1根據(jù)漏電保護(hù)器的安裝場所和安裝環(huán)境，選擇合適類型的漏電保護(hù)器。4.2應(yīng)避開振動、機械沖擊和高溫環(huán)境安裝。4.3 漏電保護(hù)器的保護(hù)范圍， 應(yīng)是獨立回路， 不能與不在保護(hù)范圍內(nèi)的其它線路有電氣上的連接， 那怕是中性線上的連接與借用。 否則，必將使通過漏電保護(hù)器零序電流互感器一次側(cè)的電流不平衡，導(dǎo)致誤動。4.4 不能因為負(fù)載的增加而采用增

18、加一臺漏電保護(hù)器與原漏電保護(hù)器并聯(lián)連接的供電方式，即使兩臺漏電保護(hù)器型號、參數(shù)相同。因為型號、參數(shù)完全相同的兩臺漏電保護(hù)器， 其內(nèi)部阻抗并非完全一樣， 所以并聯(lián)連接時， 通過兩臺漏電保護(hù)器零序互感器的電流存在不平衡， 會使其中一個誤動。 另一個出現(xiàn)過載跳閘或長期過載燒壞（不帶過載保護(hù)功能）事故。4.5 使用漏電保護(hù)器， 被保護(hù)的用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分， 仍必須與保護(hù)線相連接。但保護(hù)線（ PE線）嚴(yán)禁通過漏電保護(hù)器。4.6施工現(xiàn)場分級保護(hù)的漏電保護(hù)器，因保護(hù)線路長， 保護(hù)范圍廣， 在線路末端連接時應(yīng)注意經(jīng)過漏電保護(hù)器后的中性線在任何場合都不能重復(fù)接地或接用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分。4.7 當(dāng)漏電保護(hù)器上標(biāo)有“電源側(cè)”和“負(fù)載側(cè)”時，必須接對，不允許將電源側(cè)作為負(fù)載側(cè)接線。 負(fù)載側(cè)的中性線應(yīng)保證絕緣良好和接線正確， 且中性線不得接地， PE線和中性線不得接錯。4.8施工現(xiàn)場較多配電箱安裝在室外， 為了避免雨水或露水沿著導(dǎo)線流入箱內(nèi)，往往采用下進(jìn)線方式，而且沿著漏電保護(hù)器兩側(cè)布線，如圖 4（a）所示。這樣兩側(cè)導(dǎo)線可能與電磁式漏電保護(hù)器零序電流互感器的二次線圈交鏈， 使二次側(cè)有輸出。隨著負(fù)載電流的增大，二次側(cè)輸出也增大，會使漏電保護(hù)器誤動作。為防止這種誤動作現(xiàn)象， 應(yīng)同時將電源線與負(fù)載線各自扎成一束，沿同一側(cè)敷設(shè)，如圖 4（b）所示。(a)(b)圖 4 漏電保護(hù)器布線方式5 結(jié)語當(dāng)施工現(xiàn)場