施工现场临时用电安全技术分析

中交三航宁波分公司  覃松庆

随着建设工程的数量、规模不断增大，2012年宁波分公司投入安全管理费4500余万元，安全生产形势总体平稳受控，但从近几年公司现场临时用电的安全检查来看，如何安全用电依然是施工现场面临的主要问题之一。

1、TN-S用电系统简介

《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）（简称：规范）是施工用电强制性规范，从实行以来对施工现场安全、规范用电起了十分显著的作用。施工现场临时用电必须采用TN-S接零保护系统（如图一）。它是把工作零线N和专用保护零线PE 在供电电源出口处严格分开的供电系统，也称三相五线制低压供电系统。TN-C-S系统（如图二）是为了适应施工现场场地的复杂性而对TN-S系统所采用的一种变通方式，但建议所有的施工现场创造条件执行TN-S接零保护系统，此系统的优点是在电气设备发生碰壳故障时，将事故电流转化为短路电流，经设备外壳和PE线形成回路。由于该回路阻抗较小，短路电流大，从而使漏电断路器快速动作，切断电源，起到保护作用。电气设备金属外壳接在PE线上，保证了电气设备外壳不会呈现电压。因此，该系统具有较高的安全性和可靠性，是保障施工现场用电安全，防止触电和电气火灾事故发生的安全防护措施。

 

 

 

 2、施工现场临时用电主要存在的问题

电本身具有一定危险性，从安全管理的概念来说是一个危险源。而现场用电看起来方便快捷，造成了电本身较为安全的假象，导致每一个施工人员和管理人员对施工现场用电存在的隐患、安全用电知识容易忽视，特别是普工、临时工、农民工，因此个别施工现场中存在一些主要的安全用电问题。

2.1     电气设备的接地、接零保护不统一。施工现场设备存在TT系统、TN-C系统或TT与TN混用系统。为了防止意外带电体上的触电事故，施工现场必须根据不同情况采取保护措施，保护接地和保护接零是防止电气设备意外带电造成触电事故的基本技术措施。由于个别现场管理人员对保护接地、保护接零概念模糊、做法不清，对保护接地、保护接零的危险性认识不足，以致接地、接零保护出现诸多违规现象，主要表现为接零保护不到位、不完善，接零、接地保护滥用、错用和混用，导致施工现场存在极大地危害用电安全。

2.2     用电系统结构存在错误。多台用电设备共用一个开关箱，存在着动力与照明混用现象，分配电箱和开关箱之间距离过远等。导线从箱体侧面、顶端、后面或箱门进出随意。不按“总配电箱～分配电箱～开关箱”的三级配电树形设置。

2.3     施工现场临时用电基本保护系统不完整。短路过载保护系统、漏电保护系统设置不到位、不正确或不设置，多台设一套配电保护装置，未做到“一机一闸一漏一箱”，未设置两级漏电保护，或两级漏电保护未能按规范配合、漏电保护器接线方式不正确。

2.4     接地装置的设计、安装不符合要求。工作接地电阻、重复接地电阻等不符合规范要求。PE线及N线线径过小，PE线没有始终随所有线路敷设，未与用电设备外壳相连，起不到保护作用。

2.5     施工临时用电没有进行负荷计算，甚至局部配电线路、配电装置设置不能满足施工现场安全用电需求。

3、施工现场临时用电普遍存在的问题危险性分析及对策

随着社会对安全逐步重视，各工程项目的安全资金投入也不断加大，然而个别施工现场临时用电仍然局部存在以上问题，除了主观上认识不足、存在侥幸心理、麻痹大意外，更多的是有些人员对用电的原理认识不足，对《规范》理解不透，因而未能严格按照《规范》执行。

3.1   统一使用保护接零。若在同一供电系统时，电气设备存在一部分设备做保护接零，另一部分设备做保护接地，如图三所示，在TN-S供电系统中，有A、B、C共3台设备，A、B外壳接PE，若设备C接地不接PE而接地，当C碰壳故障或漏电时（假设漏电保护器不工作）:
设备的对地电压为：

（其中U为相电压，220V）

保护零线的对地电压为：

（其中变压器中性点的接地电阻R₁为4Ω、保护接地电阻R_C是4Ω）

所以当保护接零与保护接地同时使用时，一旦保护接地的设备漏电，将使保护接零的设备出现约100V的“反击电压”，容易出现群死群伤状况。因此施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中必须统一采用保护接零，并且将保护零线与工作零线分开铺设，电气设备的金属外壳必须与保护零线连接。保护零线应由工作接地线、配电室（总配电箱）电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出。同时也应特别注意，当个别施工现场同一供电系统，若其他用户已作接地保护，施工现场的电气设备也必须作接地保护，禁止接零、接地滥用、错用和混用。

3.2  强化用电系统的能力管理。出现此类用电管理问题主要是由于施工单位领导或用电管理人员临时用电的安全意识淡薄，对用电管理不够重视，用电管理组织措施与技术措施的监督执行形同虚设，没有落到实处。因此必须进行安全教育，组织相关人员学习《用电安全技术规范》，加强对施工现场配电器具及设置的安全监督、检查与考核。设置室外总配电箱、总配电下接若干各分配电箱和分配电箱接若干各开关箱，一个开关箱接一个用电设备的树形配电模式。分配电箱设在用电设备或负荷相对集中的区域，分配电箱与开关箱的距离不得超过30 m，开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3 m。施工现场应按“一机一箱一闸一漏”设置，即每台用电设备必须有各自专用的开关箱，严禁用同一个开关箱直接控制2台及2台以上用电设备(含插座)，每个开关箱里必须设置有一个DK开关和一个漏电保护器。各类别的电箱接线应符合：

总配电箱：外线→总隔离开关→总断路器→总漏电保护器→分隔离开关→分断路器→出线

分配电箱：进线→总隔离开关→总断路器→分隔离开关→分断路器→出线

开关箱：进线→隔离开关→断路器→漏电保护器→出线

3.3   完善用电保护系统。施工现场中应使用具有短路、过载、漏电等保护功能的漏电保护器，经过DK开关后接漏电保护器。施工现场使用二级漏电保护很有必要性，在实际使用中，经常会发生的是设备受潮、绝缘老化等故障产生的漏电，这些漏电电流值较小，不足以使熔断器或断路器动。此时电路可以简化成如图四。

人体所承受的电压：

 

 

 

 

 经过人体的电流为：

 

 

众所周知， 在数分钟内，人体通常能承受不超过30mA的电流，而100毫安以上的电流，足以致人于死地，因此依靠漏电保护器的动作来切断电源，若漏电保护器失灵、无此装置、接线不经过漏电保护器，那么此危险将长期存在。

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作合理配合，使之具有分级保护的功能。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安装漏电保护器。漏电保护器安装时必须严格区分中性线N和保护线PE线。安装漏电保护器后，不得去除配电线路和电气设备的接零保护线。开关箱处内的漏电保护器其额定漏电动作电流应不大于30mA，额定漏电动作时间应小于0.1S。必要时建议实施三级漏电保护系统，在一些特殊场所如潮湿场所、金属构架及狭窄容器的环境用电时，还应使用安全隔离变压器，但注意安全隔离变压器的二次侧不得接地。

3.4   规范接地装置及PE线设置。TN-S系统中的保护接零线（PE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重复接地，工作接地电阻值不得大于4Ω，重复接地装置的接地电阻值不应大于10Ω。如若接地装置出现问题，当设备出现故障或遭受雷击是就有可能使得地面附近的接地物带有较高的电位，同时接地体地表附近也有接触电压和跨步电压，容易诱发触电事故。所以当接地装置应严格按照《规范》执行，对于达不到规范阻值要求时，应增加接地体的数量、改善周围的土壤电阻系数。注意不得采用铝导体做接地体或地下接地线，垂直接地体宜采用角钢、钢管或光面圆钢，不得采用螺纹钢。

个别施工现场总箱中零线做出重复接地后引出一根专用PE线，这其实是TN-C-S系统，虽然可行但是必须注意，除了总箱外，其他各处不得把N线和PE线连接，PE线上不许安装开关和熔断器，也不得把大地兼作PE线，将电气设备的金属外壳与保护零线连接。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重复接地，每一处重复接地电阻应不大于10Ω；保护零线一律采用黄、绿双色线，干线截面不小于16mm²，支线截面不小于2.5mm²的黄、绿双色线，严禁用作相线。

3.5   画配电线路图并计算。首先，现场安全管理人员和专业用电管理人员应现场踏勘，依据施工现场平面布置绘制用电总平面图。在用电总平面图中确定电源进线、总配电房、配电装置、用电设备位置及线路走向，详细标出配电线路、总配电箱、分配电箱及开关箱等具体位置。其次、根据用电平面布置绘制配电系统简图。再次，根据施工现场临时用电确定用电设备的设备容量（设备铭牌上的参数）对各配电线路进行负荷计算，通常采用需要系数法计算（其他方法亦可）。工地临时供电包括施工及照明用电两个方面，计算公式如下：

其中 P -- 计算用电量(kW)，即供电设备总需要容量；

     P_A --全部施工动力用电设备额定用量之和；

     P_B -- 室内照明设备额定用电量之和；

     P_C --室外照明设备额定用电量之和；

     K₁ -- 全部施工用电设备同时使用系数；

总数10台以内取0.75；10-30台取0.7；30台以上取0.6；

      K₂ -- 室内照明设备同时使用系数，取0.8；

     K₃ --室外照明设备同时使用系数，取1.0；

  最后，计算配电导线截面,根据导线的允许电流选择使用的导线：

               

   其中 I_l -- 线路工作电流值(A)； U_l -- 线路工作电压值(V)

-- 用电设备功率因素，一般建筑工地取0.75。

    4、总结

本文以中交三航宁波分公司近几年现场安全用电检查情况，重点介绍个别施工现场临时用电主要存在的问题以及建议施工现场解决用电隐患的办法，从技术上规范了施工现场用电。《规范》（JGJ46—2005）作为强制性条文对施工现场临时用电的安全起着极其重要的指导作用，只要我公司所用的施工单位能把临时用电安全管理与工程质量一样摆在同样的位置，就能提高了施工现场用电安全和可靠性，确保用电安全，减少施工场地的施工隐患，真正做到安全文明用电施工。

 

 

 

 

 

来自：《安全生产》2014年第2期