建筑施工中的保护接地和保护接零
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作者: 李引程
摘 要： 本文从保护接地和保护接零的概念和工作原理入手，分析了建筑施工工地保护接地和保护接零方面存在的漏接、错接、混接现象以及带来的危害，从而使这一现象得到纠正和杜绝，达到安全规范用电的目的。
关键词： 建筑施工； 保护接地； 保护接零
中图分类号： TM507 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）04-0078-01
在建筑施工工地中，大量的用电设备的使用在提高工作效率的同时，也引起人们对施工工地安全用电的担忧，建筑施工工地由于其自身的特点，用电设备大多使用环境较差，管理者对安全用电知识普及不够，工地电气工作人员对保护接地和保护接零理解不够，在实际操作中，漏接、错接、混接的情况并不鲜见，一旦用电设备外壳漏电，将会发生事故，造成人员伤亡，后果严重。
1保护接地
1.1概念
保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。
1.2工作原理
在中性点不接地的三相电源系统中，当接到这个系统上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，如果人站在地上用手触及外壳，由于输电线与地之间有分布电容存在，将有电流通过人体及分布电容回到电源，使人触电。在一般情况下这个电流是不大的。但是，如果电网分布很广，或者电网绝缘强度显著下降，这个电流可能达到危险程度，这就必须采取安全措施。
电气设备采用保护接地措施后，设备外壳已通过导线与大地有良好的接触，则当人体触及带电的外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，避免了触电事故。
1.3保护接地使用的范围
保护接地适用电源不接地或阻抗接地系统。
2保护接零
2.1概念
在中性点接地的系统中，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。
2.2工作原理
当某一相绝缘损坏使相线碰壳，外壳带电时，由于外壳采用了保护接零措施，因此该相线和零线构成回路，单相短路电流很大，足以使线路上的保护装置（如熔断器）迅速熔断或开关跳闸，将漏电设备与电源断开，从而避免人身触电的可能性。
2.3保护接零使用的范围
保护接零适用电源直接接地系统。
3建筑施工工地保护接地及接零存在的几种不安全状况
3.1工作零线与保护零线共用
在电源中心点直接地的有些工地，由于其他原因采用TN－C系统，即电源变压器中性点接地，保护零线（ＰＥ）与工作零线（Ｎ）共用。
它的工作原理是利用中性点接地系统的中性线（零线）作为故障电流的回流导线，当电气设备相线碰壳，故障电流经零线回到中点，由于短路电流大，因此可采用过电流保护器切断电源。
ＴＮ－Ｃ系统适用于三相负荷基本平衡场合，如果三相负荷不平衡，则零线中有不平衡电流，再加一些负荷设备引起的谐波电流也会注入零线，从而中性线Ｎ带电，当三相负载严重不平衡时，触及零线可能导致触电事故。施工工地负荷变化很大，三相负荷较难平衡，因此应尽量不采用工作零线与保护零线共用TN―C系统。
ＴＮ―Ｃ系统应将零线重复接地，其作用是当接零的设备发生相与外壳接触时，可以有效地降低零线对地电压。
3.2 TN-S系统设备外壳漏设接零保护
TN－S系统（工作零线与保护零线分开的系统）中，如漏设接零保护，一旦设备外壳漏电，工作人员触及漏电设备，相电压全部加在人体上，后果不堪设想。
3.3 TN-S系统未采用重复接地
在TN-S系统中，沿零线走向的一处或多处还要再次将零线接地，叫重复接地。
重复接地的作用是当零线断线、电气设备外壳漏电时，减轻触电的危险。
在保护接零系统中，零线起着十分重要的作用。一旦出现零线断线，接在断线处后面一段线路上的电气设备，相当于没作保护接零或保护接地。如果在零线断线处后面有的电气设备外壳漏电，则不能构成短路回路使熔断器熔断或开关跳闸，不但这台设备外壳长期带电，而且使接在断线处后面的所有作保护接零设备的外壳都存在接近于电源相电压的对地电压，触电的危险性将被扩大。
3.4中心点接地系统设备外壳采用接地保护
在电源的中性点接地的配电系统中，只能采用保护接零，如果采用保护接地则不能有效地防止人身触电事故。若采用保护接地，电源中性点接地电阻与电气设备的接地电阻均按4Ω考虑，而电源电压为220V，那么当电气设备的绝缘损坏使电气设备外壳带电时，则两接地电阻间的电流将为：
Id=U/R=220/4+4=27.5A
熔断器熔体的额定电流或开关动作电流是根据被保护设备的要求选定的，如果设备的容量较大，为了保证设备在正常情况下工作，所选用熔体的额定电流或整定动作电流也会较大，在27.5A接地短路电流的作用下，将不会动作，外壳带电的电气设备不能立即脱离电源，所以在设备的外壳上长期存在对地电压Ud，其值为：
Ud=27.5×4=110V
显然，这是很危险的。如果保护接地电阻大于电源中性点接地电阻，设备外壳的对地电压还要高，这时危险更大。
3.5设备外壳部分采用接地保护、部分采用接零保护
同一系统，设备外壳部分采用接地保护、部分采用接零保护，当外壳接地的设备发生碰壳漏电，而引起的事故电流烧不断熔丝或开关不跳闸时，设备外壳就带电110V，并使整个零线对地电位升高到110V，于是其他接零设备的外壳对地都有110V电位，这是很危险的。由此可见，在同一个系统上不准采用部分设备接零、部分设备接地的混合做法。即使熔丝符合要求开关保护整定正确，也不允许混合接法。因为熔丝在使用中经常调换，很难保证不出差错。
3.6施工机械的保护接零
在建筑施工工地上安装了许多大型施工机械，这些机械一般按防雷要求都作了接地处理，而往往忽视了外壳保护接零，甚至有些人错误认为不应该再做接零保护了，这部分机械同样应做接零保护，如果难以理解的话，不妨将防雷接地保护看作（仅仅是看作）接零保护的重复接地好了。
以上分析了建筑施工工地保护接地和保护接零可能存在的问题，只要掌握其本质的原理，认识到其中的危害，在施工用电中保持清醒的头脑，认真对待各项安全措施，不错接、漏接、混接保护接地和保护接零，才能保证安全用电，为施工顺利进行打下良好的的基础。
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