浅析建筑施工临电的原则理论及相关模糊问题

浅析建筑施工临电的原则理论及相关模糊问题

程福定

中铁大桥局集团第二工程有限公司110016

摘要：文章主要针对建筑工程施工过程中临时用电应用的TN-S接地、接零保护系统的原则及相关理论，并且对其实际施工中所产生的模糊问题进行讨论。

关键词：建筑工程；施工用电；相关模糊

施工过程中所需的大量机械都是要用电的设备，且由于施工环境复杂，其临时用电容易产生各种安全事故，因此，相关部门在2005年发布了《施工现场临时用电安全技术规范》（下文中简称为《规范》）这一标准，旨在规范施工现场临时用电的相关操作[1]。此外，2009年在上述标准的基础上编制了配套指导书籍《施工现场临时用电安全技术暨图解》（下文中简称为《图解》），该书对《规范》中的各项要求和标准进行说明以及图示，为现代工程施工中的临时用电进行指导[2]。文章主要通过笔者从业以来总结现场实际施工用电经验及对《规范》和《图解》的理解，针对建筑施工临电的原则理论及相关模糊问题进行分析。

一、建筑工程施工临时用电中的TN-S接地、接零保护系统

建筑工程施工中的安全用电标准不同于其他行业的安全用电标准，其实际施工过程中必须应用三项供电系统，即TN-S接地、接零保护系统，三级配电系统以及二级漏电保护系统[3]。施工过程中的临时用电系统，除了满足各项施工技术的电力需求外，同时还需要具备相应的安全功能，避免施工人员触电以及电气灾害的发生。因此，在《规范》中明确指出我国建筑工程施工现场临时用电时必须采用TN-S接地、接零保护系统，其是指输入电源是中性点直接接地的220/380V的三相四线制低压供电系统中，加入一条专用的保护零线，就形成了三相五线制供电系统。在一般情况下，城市用电网络输入的工作零线被称为零线；而工地临时用电中的新增零线被称为地线，能够有效区分工作零线的应用途径，并严格按照相关标准和步骤使其与电气隔离。

国际电工委员会建筑电气设备委员会对目前建筑施工中的电气基本安全保护系统进行区分，并指出主要五大系统为：TN-S接地、接零保护系统，保护接地系统（TT系统），中性点不接地系统（IT系统），中性点有效接地系统及中性点非有效接地系统[4]。笔者以多年工作经验对TN-S接地、接零保护系统的解释为：电源系统有一中性点直接接地，负载设备的外露部分通过保护导体连接到该接地点的系统，但外露部分与接地点之间的连线并不是绝对的。

TN-S接地、接零保护系统可以根据中性导体以及保护导体的分布特点分为三种类型：TN-S、TN-C、TN-C-S这三种类型。TN-C、TN-C-S这两种系统中在《规范》中的介绍都有涉及到PEN线，PEN线是一种兼有保护接地中性电功能的导体，其在《规范》中的释义容易与PE线和N线产生相关性的模糊观念，这主要与《规范》以及《图解》中对地线与零线描述以及图示产生的模糊概念。相关文献指出，TN-S系统中需要将中性导体及保护导体相分离，若其相连，可导致漏电保护器进行跳闸保护工作，而使得大型用电设备无法有效应用[5]。笔者以多年工作经验分析，《规范》中唯一值得肯定的就是TN-S系统，而对于其他系统（保护接地系统，中性点不接地系统以及TN-S接地、接零保护系统中的TN-C、TN-C-S系统）的描述存在一定的问题。

二、建筑工程施工临时用电中的三级配电系统

《规范》中明确指出建筑工程施工临时用电中必须配置三级配电系统。三级配电是指施工现场从电源进线直至用电设备中间必须经由三级配电装置进行电力输送，即“总配电箱-分配电箱-开关箱”再到用电设备，经由三个设备进行配电输送。开关箱作为三级配电系统中的最后环节，每个用电设备之间需要相应的开关箱，坚持“一机一闸”原则。该系统的原理虽然比较简单，但是其在建筑工程实际施工过程中，所需要的工作量较大，且其也是最能够体现施工现场临时用电安全性、规范性以及合理性水平。由于该系统在《规范》以及《图解》中仅有接线示意图对此进行介绍，在现代用电设备多样化发展的背景下，其往往导致不同的人有不同的见解，导致各个工地中的配电箱装设标准不一致，出现多样化趋势。

三、建筑工程施工临时用电中的二级漏电保护系统

二级漏电保护系统是指施工现场临时用电配备的三级配电系统中，其总配电箱及开关箱必须装设漏电保护器，这就形成了二级漏电保护系统，也就是指从源头以及结尾需要装置漏电保护器的体系。二级漏电保护系统主要应用原理是：施工现场临时用电采用TN-S系统时，其中配置了一条专业保护零线，在一般情况下，供电系统无论三相负载是否处于平衡状态，接地零线始终与大地保持等电位，即其中无电流。但是这在电气设备非正常漏电中不具备较好的应用效果，其能够使设备外露可导电部位变成带电部位，若人在不知情的情况下接触到该部位，则引发安全事故。但若施工现场中加入了二级漏电系统，当发生上述情况时，漏电保护器会在电流量超过额定电流值时进行分闸断电，从而起到安全防护的作用。

该系统在实际应用过程中有一条与《规范》中的强制性条文8.2.10中的对于开关箱漏电保护器的额定工作时间为＜0.1s，但我国目前生产的漏电保护器额定工作时间为0.2s，市面上还没有能够符合这一要求的漏电保护器，而从理论上分析，0.1s与0.2s都在安全控制时间的范围内，可将《规范》中的要求调整为0.2s。

结束语

由于现代建筑工程施工过程中所使用的设备多需要使用电力驱动，且在施工过程中的各个环节中都有重要作用。工地用电安全是现代施工管理中的重要内容，其不仅仅对于用电系统的保护，也意味着避免安全事故、电气火灾等事件的发生。

参考文献：

[1]金新安，罗星原.浅谈建筑企业施工现场的用电安全生产[J].大陆桥视野，2013，15（13）：129-130.

[2]周志跃.10kV单杆变台定型在临电工程施工中的应用漫谈[J].科学时代，2013，22（6）：56-57.

[3]陈伟强.浅议水利工程施工现场临电负荷计算及安全用电措施[J].城市建设理论研究（电子版），2013，21（13）：152-155.

[4]马志生.建筑工程施工现场供用电系统的实现方法及措施[J].山东工业技术，2015，21（13）：87-88.

[5]侯利权.浅谈建筑施工现场临电设计及布置需注意的几个问题[J].城市建设理论研究（电子版），2013，21（20）：19-20.