规范水利水电施工中接地保护的分类用法.docx

规范水利水电施工中接地保护的分类用法马连生（中国水利水电第五工程局有限公司国际公司，四川 成都 610066）简介：大型水利水电施工现场布置场面分为办公区、生活区，生产区，施工区，经常用的接地类型有工作接地；保护接地；重复接地；防雷接地；防静电接地；隔离接地；屏蔽接地；作者结合苏丹麦洛维、阿特巴拉及乌干达卡鲁玛水利水电工程的施工供电工作实践，把接地的分类和使用方法整理并介绍给大家进行讨论，不足之处，请大家提出宝贵意见。关键词：大型水利水电施工现场、供电电气设备接地保护、接地保护的分类、接地保护的使用方法引言 国际水利水电施工中，施工供电是工程施工生产顺利进行的命脉，采用何种安全、可靠、有效的电气设备接地保护方式，以及对供电系统内电气设备的接地保护明晰的分类使用一直是提升供电安全与质量的研究课题，近年来伴随着公司大型国际EPC合同承包项目施工，要求前期施工供电整体策划中充分体现安全、规范、明晰，使得施工作业人员一目了然，这里整理、提取、总结水利水电实际施工应用经验，紧紧围绕着安全生产主题为企业发展在技术管理上保驾护航。1、工作接地水利水电施工供电经常使用的变压器中性点接地，对于施工用变压器由于其临时性特点，所以实际安装施工中可以使用规范允许的自然接地体。1.1 在用于水利水电施工用10KV以下配电网中所有的变压器中性点接地中，接地极可充分利用工程施工中可靠的自然接地体，如：埋设地下的供水和排水钢制管网；主体混凝土施工钢筋接地网；河床段施工用减压排水井护壁钢管。使用时要按照规范可靠连接，用仪表测量接地电阻4，接地点安装警示标牌和防护围栏，做好巡检及定期检测记录。1.2 临时或应急供电系统，由于容量小，分布电容小,电源的中性点也可不做工作接地，如：配电变压器的容量在100KVA以下配电网（低压侧要有击穿保险器）；施工用移动发电机供电网可按中性点不接地系统即IT方式运行；使用中注意线路材料绝缘等级和供电线路绝缘监察工作，所有控制保护开关应使用漏电保护开关。2、保护接地简称为TT系统：将电气设备的金属外壳直接接地，其具有原理简明施工便捷特点，配合漏电保护开关非常适用于水利水电施工配电三相四线制供电网。2.1 由于混凝土拌和楼以及人工骨料等系统的设备具有深埋地下的基础和连贯钢结构支撑，这样结构接地网的接地电阻很容易做到满足4的要求，需要注意的是施工设备系统安装基础施工中我们就要充分考虑金属结构接地保护网的安装规范要求（基础土建施工常常忽略这一点，国标中对金属结构的安装在防雷及漏电保护有明确的要求），电气设备安装使用中注意用电设备要和金属结构可靠的连接。在实际工作中常常遇到电气设备损毁后金属桁架结构带电但是由于有可靠的接地连接及金属结构较低的接地电阻，人体触碰到的触电压在安全电压范围内（小于36伏），所以不足以造成对人的伤害，起到了较好的保护作用，进一步的做法是配电及控制室安装绝缘检查三相电源的相电压表，一旦有漏电事故可以立即反应出来，马上处理把事故消除在源头，同时做好三相相电压的巡检及定期检测记录。2.2 用在主体混凝土施工浇筑场面，利用主体钢筋接地网的自然接地体优势，接地点安装警示标牌和安全围网，变压器的中性点以及三级配电两级漏保系统的各个配电箱的接地保护点都可以分别就近接入主体钢筋接地网，其方法具有的安全规范，安装简单、使用灵活，节约材料特点，同时便于梳理混凝土施工场面繁多的缆线，进一步做到配电干线盘柜安装绝缘检查三相相电压表，其作为整体对电压供电网三相相电压的监察，当低压配电系统有接地故障能及时反映出来，在苏丹阿特巴拉水坝施工中得到了较好的应用效果，水利水电施工所有场面的供电盘柜要做到“一机、一闸、一漏、一箱”，消除任何的安全隐患。2.3 用于水利水电施工中配套的办公区和生活区中使用轻钢结构活动房的配电网，入户端电源必须配二级保护电漏电开关，电源插座的PE线和房屋金属框架良好接入接地网，这种接法中要按照国标规范做好保护接地极同时考虑防雷接地极兼用引出端头，如果附近有主供水钢管网布置也可以考虑作为自然接地体，但电阻要保证4。3、重复接地重复接地是中性点直接接地系统中中性干线的重复接地，在供电网中只有在低压配电网输送距离过长，三相用电负荷分配不均匀，中性线存在电压即产生零点漂移电位时使用重复接地，水利水电施工用电负荷多为均衡三相负荷且为临时用电，所以重复接地很少使用，但施工策划要保证零线截面不能低于相线截面（有效处理三次谐波电流），同时现场施工规范中要杜绝使用电气设备使用保护接零方案，注意严格按照规范敷设线缆从而保障零线的可靠性。4、保护接零（TN系统）4.1 TN-S系统的保护接零：在三相五线制低压供电系统,严格的说是变压器中性地点单独引出一根PE保护线作为供电系统内电气设备的保护地线，该系统原理简洁明了且符合国际电工委员会IEC标准，很容易获得业主工程师的理解和批准，实践中我们常用于水利水电施工中配套中永久使用的办公区和生活区，在苏丹的阿特巴拉水电项目为业主和监理工程师提供的营地、办公区、合同要求施工后移交的医院等永久性建筑物都采用了TN-S供电保护系统，接地保护施工中要注意保存完整的设计图纸及检测记录用以移交工作。4.2 TN-C系统的保护接零：三相四线制低压供电中工作零线兼顾设备保护接零，这种保护系统起始较久，实际应用中存在问题较多，并有不能采用漏电保护局限性，安全效果和综合效果评价低，应杜绝使用在水利水电施工供电保护中。4.3 TN-C-S系统：三相五线制PE保护线和三相四线制保护零线混用，这样的供电保护系统设计要求复杂，水利水电施工多为露天临时施工场面并且比较粗狂，人员素质参差不齐，具有多因素不可控的安全隐因，所以也杜绝使用在水利水电施工供电保护中。 5、防雷接地水利水电施工属于野外作业，防止雷电侵袭和防止带电云层感应电荷尤为重要，防雷接地保护被广泛使用在施工设施中，由于认识和管理受到跨专业领域因素，这类接地常常被忽视，但是一旦发生事故就不可小嘘，国内有油库雷击起火和雷电沿着供电电线入户致人死亡案例，所以必须重视。5.1 用于施工配电网的避雷器、过电压保护系统中，在多雷雨地区入户电源配电盘柜也要接入防雷地系统，如苏丹阿特巴拉水电施工项目和乌干达卡鲁玛水电施工项目低压供电主盘柜都设计使用了过电压保护器，且积累了成功保护的案例，另外分支电源入户线采用地埋电缆入户也是很好的防雷方式，这类保护接地网要严格按照国标设计、制作、施工。5.2 用于施工现场的高架门机、塔机、拌合楼、通讯塔等防雷电接地保护，施工中可充分利用这些生产设备附近的自然接地体做接地网。注意防雷接地点与其他接地点连接不能形成雷电反击电压，公用的接地系统接地电阻4，使用运行中安装警示标牌和安全围网，做好巡检及定期检测记录工作。5.3 用在油库，火工材料库，这些场所位置较为偏僻，施工中要按规范设计、制作、施工防雷电接地网，同时要特别注意避雷接地网引线不能对静电接地网形成反击电压，简单的做法是共用接地网的接地引出点要保持5米以上的距离，接地电阻要定期认真的复测，接地电阻要求4，确保安全可靠。5.4生活区、办公区、库房特别是水利水电施工经常使用的轻钢结构的厂房等高层建筑都要引入防雷接地概念，要充分利用自然接地体或设计、制作、施工接地网进行可靠连接大地，每一个安全事故都是可以预防的，所以做好前期策划设计势在必行。6、防静电接地、隔离接地、屏蔽接地防静电接地经常用在水利水电施工的辅助生产场面，如：油库、火工材料库、化工库、水泥、粉煤灰等泵送粉料系统；隔离接地和屏蔽接被广泛使用在日趋进步的模拟、数控电路的设备中，如：水电施工设备中采用的微机控制、传感器、变频器、智能直调系统等等，在使用中一定要读懂并按照说明做好连接，不可以凭感觉对运行没有影响忽略安装这些接地的连接；在苏丹麦洛维混凝土拌合楼皮带供料的软启动ATS48系统，施工用电柴油发电厂运行温度检测传感器都发生过隔离接地和屏蔽接地未能够良好的连接故障案例，困扰影响施工情况，所以认真研究每一种接地保护并区分开来按照国家规范设计、制作、施工安装，防患于未然。结束语国际工程的水利水电的施工受气象条件、地理环境、人员素质影响，施工中有很多不可预见性，在苏丹麦洛维、阿特巴拉、乌干达卡鲁玛水利水电施工供电中充分验证了做好接地保护的重要性，实际工作中深感规范、宣传接地保护的紧迫性，结合施工现场实际把专业规范的用法提取出来，简单明晰化施工配电接地保护系统专案，利于普及和提高职业素养，建立安全生产环境，树立良好企业形象，创造企业最大效能。参考资料：工业与民用电力装置的接地设计规范（GBJ65-83）建筑物防雷设计规范(GB50057-94)国际电工委员会IEC标准