接地與接零的正確做法

Jianping Hu， Ummal Momeen Mariam Beevi

(School of Advanced Sciences, VIT University)

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接地與接零的正確做法

Jianping Hu， Ummal Momeen Mariam Beevi

(School of Advanced Sciences, VIT University)

【摘要】文章結合施工現場實際，介紹了TN-S接零保護系統的接地與接零的正確做法，可供施工現場安全管理人員借鑒。

【關鍵詞】TN-S系統；接地；接零

JGJ 46-2005《施工現場臨時用電安全技術規范》實施已十年，對施工現場用電安全起了很大作用，也已在各施工現場實現。最基本的規定：(1)采用三級配電系統；(2)采用TN-S接零保護系統；(3)采用二級漏電保護系統。各施工現場的實際情況是參差不齊的，本文主要論述接地與接零的正確做法。

1接地與接零系統的作用

電氣設備漏電時，其平時不帶電的金屬部分就會出現對地電壓，人若觸及這些意外帶電部分，即可能發生觸電事故。為保護人身安全，應采取必要的措施。接地或接零就是防止這種事故的措施之一。

1.1接地

保護接地也叫安全接地，是防止漏電意外危及人身和設備的安全而設置的接地。方法是將電氣設備正常情況下不帶電的金屬部分接電，要求接地電阻小于4 Ω。當然從安全角度考慮，接電電阻越小越好,但要達到更小的接地電阻困難很大，所以目前規范均規定不大于4 Ω即可。這也是TT保護系統的做法，即直接將設備的金屬外殼接地，其安全性是較差的。在TT保護系統中，如果電氣設備中有一相漏電致使正常不帶電的金屬外殼對地電壓為220 V雖有良好的接地即接地電阻為4 Ω。此時的漏電電流：

式中：I為漏電電流；V為單相電壓；R1為總配電房的工作接地電阻，R1=4Ω；R2為電氣設備處的保護接地，R2=4Ω。

在用電設備功率大于1.5 kW時，此漏電電流不足以使電路的過流保護裝置(如熔斷器、自動斷路器等)快速動作切斷電源。則此設備外殼金屬部分長期帶電，若有人觸及則極危險。人體的電阻為500～1 000 Ω，當人體觸及帶電的設備外殼時，如同與設備的保護接地電阻處于并聯狀態，則有110～220 mA的交流電通過人體。據研究人體通過50 mA·s的交流電即有生命危險。TT接地保護系統簡單、方便，在20世紀時期被施工現場廣泛采用，但現行規范已嚴禁在施工現場采用TT接地保護系統。

1.2接零

TN-S接零保護系統將電氣設備正常情況下不帶電的金屬部分與TN-S系統中的保護零線即PE線連接。當用電設備發生漏電故障時，即用電設備的相線與保護零線連通，由于保護零線也是銅導線，電阻很小，相當于單相短路。強大的短路電流使安裝于線路上的熔斷器等迅速切斷電源。同時由于保護零線的電阻很小，與人體的500～1 000 Ω并聯時，通過人體的電流極微弱，不會給人體造成傷害。又按《施工現場臨時用電安全技術規范》的要求，每臺設備的開關箱應安裝動作電流不大于30 mA，動作時間不大于0.1 s的漏電保護器更能確保人體安全。

2TN-S接零保護系統的正確使用

TN-S接零保護系統加漏電保護器可全面保護人體遠離觸電危險。但由于一些施工現場的人員未能正確使用TN-S接零保護系統，致觸電事故時有發生。

2.1TT系統與TN系統混用

《施工現場臨時用電安全技術規范》明確要求“同一供電系統中，保護接地與保護接零不能混接。”即同一臺變壓器供電的采取保護接零的系統中，所有電氣設備金屬外殼都必須同保護零線連接，構成一個保護零線網。如果有個別設備離開零線網而采取保護接地即TT系統，這就叫混接。采用混接方式后，不僅采用保護接地的漏電設備金屬外殼有較高的電壓，可達110 V，在線路保護裝置未動作的情況下，保護接零設備金屬外殼也將長時間帶電，從而擴大了人員觸電的危險范圍。

2.2重復接地不當

《施工現場臨時用電安全技術規范》規定“TN系統中的保護零線除必須在配電室或總配電箱處做重復接地外，還必須在配電系統的中間處和末端處做重復接地。”

2.2.1重復接地的作用

重復接地對TN系統的安全起著重要作用：

(1)降低漏電設備的對地電壓;

(2)減輕保護零線斷線的危險性;

(3)縮短故障的持續時間;

(4)改善防雷性能。

2.2.2重復接地的正確做法

可按規范的規定在數個二級分配電箱、開關箱上作重復接地。沒有必要將每個二級分配電箱或開關箱全作重復接地。

重復接地只能也只有在分配電箱或開關箱的PE線(保護零線)端子接線與接地體連接。

嚴禁在設備導電外殼上直接接線與接地體連接。如果設備外殼連接的PE線由于各種原因脫落，而設備外殼上的重復接地線未脫開,則此時該設備就成了保護接地的TT系統的設備,也就是在原來的TN-S系統中出現了TT系統的設備，這是不允許的，也是很危險的。

有的人初衷是想多設幾處重復接地，提高TN-S系統的安全性，但因重復接地接在用電設備的導電外殼上，就埋下了事故隱患。

2.3不裝設漏電保護器

《施工現場臨時用電安全技術規范》規定每臺設備或手持式電動工具的開關箱內均應設漏電保護器。施工現場對大型設備較重視都會按規范規定設置漏電保護器,而對一些小工具如振動棒、手持電動工具往往就沒有裝漏電保護器。

須知這些小工具的工作環境是很差的，也往往是緊握在操作者手中的，而電源線也往往就在泥里水里拖來拖去，無論是工具自身漏電還是電源線皮破漏電都會釀成事故。

曾有一起事故因振動棒電源線皮破漏電，在澆筑樓板混凝土時，使整個鋼筋網帶電，因振動棒的開關箱未設漏電開關，所漏電流甚小，未能使總配電箱的漏電保護器動作。當有一名工人去接塔機吊來的材料時由于漏電電流通過塔機形成回路，該工人當即身亡。

2.4安裝漏電保護器后就不接保護零線

當用電設備只裝漏電保護器而沒有保護接零時是很危險的。如果設備發生漏電故障造成外殼帶電，此時在沒有人觸及帶電外殼時，故障電流因無保護零線外泄仍與工作電流一起返回漏電保護器的檢測互感器。即流進和流出檢測互感器的電流大小相等僅方向相反，即電流矢量和仍為零，漏電保護器不動作。漏電設備外殼的電位不會降低，長時間持續帶電，將是非常危險的。此時，當人觸及帶電設備外殼時，即使漏電保護器按預設條件動作切斷電源，人體將不可避免的遭受一次不必要的電擊。最后一道安全防線的一級配電箱漏電保護器動作時的最大電擊能量可達30 mA·s，這對身體健康的人影響不大，但對體質較弱的人來說可能是致命的。漏電保護器和保護接零都必須按規定設置才能正確保護用電安全。

3接地裝置安裝要求

接地裝置由埋在地下接地體和連接設備與接地體之間的接地線組成。接地體和接地線可利用自然導體，如金屬管道(可燃或爆炸介質的管道除外)、建筑物的金屬結構等，也可借用正式工程的預埋接地體。接地體最小允許規格見表1。

表1　接地體最小允許規格、尺寸　mm

(1)垂直埋設的接地體宜采用圓鋼、鋼管、角鋼等，不得采用螺紋鋼，因螺紋鋼難于與土壤緊密接觸，接地電阻不穩定。

(2)垂直接地體的長度1.5～3 m，須由相距2～3 m的兩根接地體組成。

(3)接地體的埋深不宜小于0.6 m，距建筑物外墻凈距離不小于1 m。

(4)防雷接地的沖擊接地電阻應小于30 Ω，工作接地的接地電阻應小于或等于4 Ω，重復接地的接地電阻應小于或等于10 Ω。

4結束語

接地與接零是TN-S接零保護系統的重要組成部分，也是防雷系統的重要組成部分，只有做好了接地、重復接地工作，才是TN-S系統正常運行的保證。這里說的重復接地僅指保護零線，保護零線在整個電路中，除在工作接地處與總配電箱電源側零線有電氣連接外，在任何地方不得與工作零線再有電氣連接,工作零線嚴禁作重復接地。

參考文獻

[1]JGJ 46-2005 施工現場臨時用電安全技術規范[S].

[2]范秋雨.建筑工地實用技術回答[M]. 北京： 中國建筑工業出版社，2003.

【中圖分類號】TU714.1

【文獻標志碼】B

[定稿日期]2015-11-10