接地与接零的正确做法

Jianping Hu， Ummal Momeen Mariam Beevi

(School of Advanced Sciences, VIT University)



接地与接零的正确做法

Jianping Hu， Ummal Momeen Mariam Beevi

(School of Advanced Sciences, VIT University)

【摘要】文章结合施工现场实际，介绍了TN-S接零保护系统的接地与接零的正确做法，可供施工现场安全管理人员借鉴。

【关键词】TN-S系统；接地；接零

JGJ 46-2005《施工现场临时用电安全技术规范》实施已十年，对施工现场用电安全起了很大作用，也已在各施工现场实现。最基本的规定：(1)采用三级配电系统；(2)采用TN-S接零保护系统；(3)采用二级漏电保护系统。各施工现场的实际情况是参差不齐的，本文主要论述接地与接零的正确做法。

1接地与接零系统的作用

电气设备漏电时，其平时不带电的金属部分就会出现对地电压，人若触及这些意外带电部分，即可能发生触电事故。为保护人身安全，应采取必要的措施。接地或接零就是防止这种事故的措施之一。

1.1接地

保护接地也叫安全接地，是防止漏电意外危及人身和设备的安全而设置的接地。方法是将电气设备正常情况下不带电的金属部分接电，要求接地电阻小于4 Ω。当然从安全角度考虑，接电电阻越小越好,但要达到更小的接地电阻困难很大，所以目前规范均规定不大于4 Ω即可。这也是TT保护系统的做法，即直接将设备的金属外壳接地，其安全性是较差的。在TT保护系统中，如果电气设备中有一相漏电致使正常不带电的金属外壳对地电压为220 V虽有良好的接地即接地电阻为4 Ω。此时的漏电电流：

式中：I为漏电电流；V为单相电压；R1为总配电房的工作接地电阻，R1=4Ω；R2为电气设备处的保护接地，R2=4Ω。

在用电设备功率大于1.5 kW时，此漏电电流不足以使电路的过流保护装置(如熔断器、自动断路器等)快速动作切断电源。则此设备外壳金属部分长期带电，若有人触及则极危险。人体的电阻为500～1 000 Ω，当人体触及带电的设备外壳时，如同与设备的保护接地电阻处于并联状态，则有110～220 mA的交流电通过人体。据研究人体通过50 mA·s的交流电即有生命危险。TT接地保护系统简单、方便，在20世纪时期被施工现场广泛采用，但现行规范已严禁在施工现场采用TT接地保护系统。

1.2接零

TN-S接零保护系统将电气设备正常情况下不带电的金属部分与TN-S系统中的保护零线即PE线连接。当用电设备发生漏电故障时，即用电设备的相线与保护零线连通，由于保护零线也是铜导线，电阻很小，相当于单相短路。强大的短路电流使安装于线路上的熔断器等迅速切断电源。同时由于保护零线的电阻很小，与人体的500～1 000 Ω并联时，通过人体的电流极微弱，不会给人体造成伤害。又按《施工现场临时用电安全技术规范》的要求，每台设备的开关箱应安装动作电流不大于30 mA，动作时间不大于0.1 s的漏电保护器更能确保人体安全。

2TN-S接零保护系统的正确使用

TN-S接零保护系统加漏电保护器可全面保护人体远离触电危险。但由于一些施工现场的人员未能正确使用TN-S接零保护系统，致触电事故时有发生。

2.1TT系统与TN系统混用

《施工现场临时用电安全技术规范》明确要求“同一供电系统中，保护接地与保护接零不能混接。”即同一台变压器供电的采取保护接零的系统中，所有电气设备金属外壳都必须同保护零线连接，构成一个保护零线网。如果有个别设备离开零线网而采取保护接地即TT系统，这就叫混接。采用混接方式后，不仅采用保护接地的漏电设备金属外壳有较高的电压，可达110 V，在线路保护装置未动作的情况下，保护接零设备金属外壳也将长时间带电，从而扩大了人员触电的危险范围。

2.2重复接地不当

《施工现场临时用电安全技术规范》规定“TN系统中的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。”

2.2.1重复接地的作用

重复接地对TN系统的安全起着重要作用：

(1)降低漏电设备的对地电压;

(2)减轻保护零线断线的危险性;

(3)缩短故障的持续时间;

(4)改善防雷性能。

2.2.2重复接地的正确做法

可按规范的规定在数个二级分配电箱、开关箱上作重复接地。没有必要将每个二级分配电箱或开关箱全作重复接地。

重复接地只能也只有在分配电箱或开关箱的PE线(保护零线)端子接线与接地体连接。

严禁在设备导电外壳上直接接线与接地体连接。如果设备外壳连接的PE线由于各种原因脱落，而设备外壳上的重复接地线未脱开,则此时该设备就成了保护接地的TT系统的设备,也就是在原来的TN-S系统中出现了TT系统的设备，这是不允许的，也是很危险的。

有的人初衷是想多设几处重复接地，提高TN-S系统的安全性，但因重复接地接在用电设备的导电外壳上，就埋下了事故隐患。

2.3不装设漏电保护器

《施工现场临时用电安全技术规范》规定每台设备或手持式电动工具的开关箱内均应设漏电保护器。施工现场对大型设备较重视都会按规范规定设置漏电保护器,而对一些小工具如振动棒、手持电动工具往往就没有装漏电保护器。

须知这些小工具的工作环境是很差的，也往往是紧握在操作者手中的，而电源线也往往就在泥里水里拖来拖去，无论是工具自身漏电还是电源线皮破漏电都会酿成事故。

曾有一起事故因振动棒电源线皮破漏电，在浇筑楼板混凝土时，使整个钢筋网带电，因振动棒的开关箱未设漏电开关，所漏电流甚小，未能使总配电箱的漏电保护器动作。当有一名工人去接塔机吊来的材料时由于漏电电流通过塔机形成回路，该工人当即身亡。

2.4安装漏电保护器后就不接保护零线

当用电设备只装漏电保护器而没有保护接零时是很危险的。如果设备发生漏电故障造成外壳带电，此时在没有人触及带电外壳时，故障电流因无保护零线外泄仍与工作电流一起返回漏电保护器的检测互感器。即流进和流出检测互感器的电流大小相等仅方向相反，即电流矢量和仍为零，漏电保护器不动作。漏电设备外壳的电位不会降低，长时间持续带电，将是非常危险的。此时，当人触及带电设备外壳时，即使漏电保护器按预设条件动作切断电源，人体将不可避免的遭受一次不必要的电击。最后一道安全防线的一级配电箱漏电保护器动作时的最大电击能量可达30 mA·s，这对身体健康的人影响不大，但对体质较弱的人来说可能是致命的。漏电保护器和保护接零都必须按规定设置才能正确保护用电安全。

3接地装置安装要求

接地装置由埋在地下接地体和连接设备与接地体之间的接地线组成。接地体和接地线可利用自然导体，如金属管道(可燃或爆炸介质的管道除外)、建筑物的金属结构等，也可借用正式工程的预埋接地体。接地体最小允许规格见表1。

表1　接地体最小允许规格、尺寸　mm

(1)垂直埋设的接地体宜采用圆钢、钢管、角钢等，不得采用螺纹钢，因螺纹钢难于与土壤紧密接触，接地电阻不稳定。

(2)垂直接地体的长度1.5～3 m，须由相距2～3 m的两根接地体组成。

(3)接地体的埋深不宜小于0.6 m，距建筑物外墙净距离不小于1 m。

(4)防雷接地的冲击接地电阻应小于30 Ω，工作接地的接地电阻应小于或等于4 Ω，重复接地的接地电阻应小于或等于10 Ω。

4结束语

接地与接零是TN-S接零保护系统的重要组成部分，也是防雷系统的重要组成部分，只有做好了接地、重复接地工作，才是TN-S系统正常运行的保证。这里说的重复接地仅指保护零线，保护零线在整个电路中，除在工作接地处与总配电箱电源侧零线有电气连接外，在任何地方不得与工作零线再有电气连接,工作零线严禁作重复接地。

参考文献

[1]JGJ 46-2005 施工现场临时用电安全技术规范[S].

[2]范秋雨.建筑工地实用技术回答[M]. 北京： 中国建筑工业出版社，2003.

【中图分类号】TU714.1

【文献标志码】B

[定稿日期]2015-11-10