本發(fā)明涉及水利水電施工用電安全技術領域，具體為水利水電施工接地保護方法。

背景技術：

國際水利水電施工中，施工供電是工程施工生產順利進行的命脈，采用何種安全、可靠、有效的電氣設備接地保護方式，以及對供電系統(tǒng)內電氣設備的接地保護明晰的分類使用一直是提升供電安全與質量的研究課題，近年來伴隨著大型國際epc合同承包項目施工，要求前期施工供電整體策劃中充分體現(xiàn)安全、規(guī)范、明晰，使得施工作業(yè)人員一目了然，但在供用電規(guī)范及國標中都沒有具體的指出水利水電施工生產系統(tǒng)中對于接地保護采用具體方式，只是在供用電的電源部分闡述具有多樣性的保護接地類型和方式方法，特別大型的生產加工系統(tǒng)規(guī)范都是簡述要求接地保護，問題是采用哪一種類的保護接地更為合理和優(yōu)化以及創(chuàng)新施工方法，并沒有完整明確的方案。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種具有漏電保護、等電位接地保護、防雷電綜合功能，安全可靠性較高的幾種水利水電施工接地保護方法。技術方案如下：

一種水利水電施工用供電系統(tǒng)接地保護方法，將接地電阻小于4歐姆的變壓器工作接地網(wǎng)連接到施工場面的混凝土鋼筋網(wǎng)；將施工配電網(wǎng)中的二級配電箱和三級開關箱的金屬外殼及箱內的每個保護接地點均通過接地線連接到鋼筋網(wǎng)的引出螺栓上；配電干線盤柜安裝三塊絕緣檢查用相電壓表。

一種臨時或應急供電系統(tǒng)接地保護方法，供電變壓器的低壓側中性點通過壓保護器接地，低壓的出線端口安裝四極漏電開關和過壓保護器組合的保護裝置，同時在系統(tǒng)中加裝漏電保護配電箱。

一種施工用電設施接地保護方法，在施工用電設施的安裝施工中埋設接地地極，將連貫鋼結構基礎間隔跨度大于25米的生產設備連接到該接地地極；將生產設備所有鋼結構焊接成一體組成鋼結構接地網(wǎng)，將所有施工用電設備的外殼、保護接地點，及供電變壓器中性點接地極均連接到該鋼結構接地網(wǎng)。

一種保護接零方法，與變壓器中性接地點相連的pe保護線采用扁鋼，該扁鋼還連接到一級漏電保護箱，且每間隔n米做重復接地；在pe保護線上設置分接盒以檢測鋼結構房梁以及屋頂?shù)姆览纂娨朦c；一級漏電保護箱的pe保護點通過五線電纜連接到二級漏電保護配電箱的pe保護點；且將pe保護線進入不同用電器的保護點。

進一步的，所述扁鋼的引出端與變壓器中性接地點的引出端之間保持5米的距離。

更進一步的，所述pe保護線的重復接地點與建筑物保持5米距離。

本發(fā)明的有益效果是：

1）本發(fā)明的水利水電施工用供電系統(tǒng)接地保護方法發(fā)現(xiàn)供電網(wǎng)故障接地及時，故障接地后不會產生跨步電壓危害，具有漏電保護、等電位接地保護、防雷電綜合功能，安全可靠性較高。

2）本發(fā)明的臨時或應急供電系統(tǒng)接地保護方法具有雙重防止高壓竄入和過電壓保護功能，原理簡單、結構簡潔、容易取材，安全可靠性較高。

3）本發(fā)明的施工用電設施接地保護方法發(fā)現(xiàn)故障接地及時，故障接地后不會產生跨步電壓危害，具有對微機控制系統(tǒng)的抗電磁干擾、單項漏電干擾、全系統(tǒng)程序化的穩(wěn)定運行，防雷電功能，安全可靠性較高。

4）本發(fā)明的保護接零方法pe保護線獨立性強，不易混淆工作零線，具有對整體建筑物防止漏電電流，電磁干擾、防雷電功能，安全可靠性較高。

附圖說明

圖1為主體鋼筋網(wǎng)保護接地系統(tǒng)示意圖。

圖2為臨時或應急供電系統(tǒng)保護接地保護方法示意圖。

圖3為施工用電設施接地保護方法示意圖。

圖4為三相五線制低壓供電系統(tǒng)保護接零方法示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。

1）對于主體混凝土施工澆筑場面使用變壓器中性點接地供電系統(tǒng)的護方法

施工中充分利用主體鋼筋接地網(wǎng)的自然接地體優(yōu)勢，接地點安裝警示標牌和安全圍網(wǎng)，供電變壓器的中性點以及三級配電兩級漏保系統(tǒng)的各個配電箱的接地保護點都可以分別就近接入主體鋼筋接地網(wǎng)。

保護方案的具體做法是：

把接地電阻小于4歐姆的變壓器工作接地網(wǎng)可靠的連接于施工場面的混凝土鋼筋網(wǎng)，同時施工配電網(wǎng)采用三級配電兩級漏保方案；其中的二級配電箱和三級開關箱的金屬外殼和箱內的每個保護接地點都用一根電線作為接地線連接到就近焊接于鋼筋網(wǎng)的引出螺栓上，這種方法的關鍵點是利用了混凝土的鋼筋網(wǎng)具有接地和傳導漏電電流良好的特點；做到配電干線盤柜安裝三塊絕緣檢查相電壓表，用作對電壓供電網(wǎng)三相相電壓的監(jiān)察，當?shù)蛪号潆娤到y(tǒng)有接地故障時故障相電壓就馬上下降而其它兩項電壓升高，能及時反映供電系統(tǒng)存在安全隱患；如果漏電電流達到漏電保護開關動作值，該開關迅速分閘，切斷了故障點的供電電源。

這種保護方法有效的解決供電和用電設備在施工生產中絕緣損壞漏電所產生人身傷害事故以及故障的延伸擴大的危害。該方法的安全保護效果優(yōu)于傳統(tǒng)的三相四線供電網(wǎng)中保護接地做法，（利用了鋼筋網(wǎng)自然接地體優(yōu)勢），同時具有發(fā)現(xiàn)漏電接地故障及時，故障接地后由于鋼筋接地網(wǎng)與大地良好的連接具有等電位特點，所以不會產生跨步電壓危害，漏電保護動作靈敏度高，還能兼顧防雷電侵襲，具有安全可靠性較高的綜合保護功能，實際應用于蘇丹阿特巴拉水壩施工中得到了較好的應用效果。

圖1為某水電施工中設計采用的與大地連接的主體鋼筋網(wǎng)保護接地系統(tǒng)，其混凝土壩壩段用鋼筋網(wǎng)全部接入保護接地網(wǎng)，這樣的系統(tǒng)漏電保護動作敏感迅速，同時如果漏電保護空開失靈與大地連接的鋼筋接地保護網(wǎng)可視為等電位點，（鋼筋具有較好的導電性）所以極小的跨步電壓不足以至人傷害，這樣又起到了二次保護作用，相電壓表v可以隨時監(jiān)控供電網(wǎng)運行安全狀態(tài)。

本方案體現(xiàn)了施工混凝土用鋼筋網(wǎng)要全接地等電位的概念；三相四線供電電源側和配電干線盤柜要安裝三塊相電壓檢察表；用于施工的供電的主盤柜和配電箱接地保護點都要可靠連接鋼筋網(wǎng)用作接地保護點。

2）臨時或應急供電系統(tǒng)保護方法

臨時或應急供電系統(tǒng)對于容量小，分布電容小,電源的中性點也可不做工作接地，但是要采取可靠有效的防止高壓竄入造成人身傷害的保護措施。

防止高壓竄入方法的具體做法是：

供電變壓器的低壓側中性點通過壓保護器接地；為防止高壓竄入低壓供電網(wǎng)造成事故，低壓的出線端口安裝四極漏電開關和過壓保護器組合的保護裝置；系統(tǒng)中使用漏電保護配電箱，如圖2所示。

本方案解決水電施工中臨時或應急變壓器供電電源中性點接地要求不易做到滿足≤4ω的技術要求問題（受時間和地理條件限制），應用四極漏電開關和過壓保護器組合的保護裝置加強了防護高壓竄入傷害人身和設備的防范措施，其保護效果具有雙重防止高壓竄入和過電壓功能（變壓器中性點過壓保護器和應用四極漏電開關和過壓保護器組合的保護裝置雙重作用），且原理簡單、結構簡潔、容易取材，安全可靠性較高。

圖2示出了某水電工程二期圍堰排水使用的中性點不接地的應急變壓器供電做法，該二期圍堰排水屬于臨時性用電，所以采用了中性點不接地的變壓器供電系統(tǒng)，由于臨邊潮濕河灘施工安裝接地極電阻很容易滿足規(guī)范中對過電壓接地小于30歐姆要求，在變壓器中性點安裝過壓保護器，采用了四極漏電開關和過壓保護器組合的保護裝置，該裝置原理簡單、結構簡潔、容易取材，對防范高壓竄入低壓供電網(wǎng)有著較好的保護作用，同時全系統(tǒng)使用了漏電保護配電箱，實際應用中潛水泵運行時絕緣降低漏電開關通過系統(tǒng)中電容電流使得漏電保護回路迅速動作分閘，起到了較好的安全效果。

本方案中四級漏電開關和過壓保護器組合的作用原理是一旦高壓竄入可通過圖2中的n、a、b、c線路上任意的過壓保護器與變壓器中性點及接地過壓保護器構成回路放電，此時作用在開關中的不平衡漏電電流或放電時形成的短路電流都能夠瞬間分斷四級漏電開關。

3）電氣設備及施工用電設施接地保護方法

將電氣設備的金屬外殼直接接地，其具有原理簡明施工便捷特點，配合漏電保護開關非常適用于水利水電施工混凝土拌和樓以及人工骨料等系統(tǒng)的三相四線制供電網(wǎng)。

這種接地保護具體做法是：由于混凝土拌和樓以及人工骨料等系統(tǒng)的設備具有深埋地下的基礎和連貫鋼結構支撐，這樣結構接地網(wǎng)的接地電阻很容易做到滿足≤4ω的要求，在施工設備系統(tǒng)安裝基礎施工中埋設接地地極；生產系統(tǒng)的連貫鋼結構的基礎間隔跨度大于25米的都要做合格的接地地極；生產設備所有鋼結構都要焊接連接成一體組成接地網(wǎng)；生產系統(tǒng)中所有用電設備的外殼或保護接地點都可靠的連接在這個具有接地功能的支撐金屬鋼結構中；供電變壓器中性點接地極也可靠連接這個金屬結構網(wǎng)；在配電及控制室安裝絕緣檢查三相電源的三塊相電壓表。

這種保護接地做法有效解決了實際工作中常常遇到電氣設備或線路絕緣損毀后金屬桁架結構帶電，但是由于該方法有可靠的接地連接及金屬結構較低的接地電阻，人體觸碰到的觸電壓在安全電壓范圍內（小于36伏），不足以造成對人的傷害，起到了較好的保護作用；同時解決了由于混凝土拌和樓以及人工骨料等系統(tǒng)的系統(tǒng)中動力電纜和控制電纜較長且繁多，泄漏電容電流分布雜散，很容易造成漏電保護開關的誤動作，所以不易采用漏電保護開關的供用電設備的漏電保護問題；該方法的安全保護效果優(yōu)于傳統(tǒng)的三相四線供電網(wǎng)中保護接地做法，一旦有絕緣損壞漏電事故可以立即反應出來，同時連貫鋼結構接地保護網(wǎng)的作用使得漏電電壓較低不會產生人身傷害事故，實際應用安全保護效果顯著。

圖3為某水電項目施工用拌合樓和人工砂石系統(tǒng)采用的保護接地方法示意圖，由于混凝土拌和樓以及人工骨料等系統(tǒng)中動力電纜和控制電纜較長且繁多，泄漏電容電流分布雜散，不適宜漏電保護開關使用，所以系統(tǒng)中對程序控制的運行主體設備采用連貫結構構成的接地保護網(wǎng)保護方法把供用電整合為全系統(tǒng)接地，同時對系統(tǒng)內不影響主體設備運行的獨立用電單元采用漏電開關保護，如制冷和照明系統(tǒng)、檢修電源系統(tǒng)、即符合規(guī)范又有所創(chuàng)新，由于麥洛維地區(qū)常年48度高溫，砂石系統(tǒng)露天設置，施工后期電纜老化破損搭鐵時常發(fā)生，這時電壓監(jiān)視系統(tǒng)相電壓表v能及時發(fā)現(xiàn)故障存在，連貫鋼結構全系統(tǒng)保護接地網(wǎng)也確保了人身安全，應用保障安全效果顯著。

本方案體現(xiàn)了水電施工中連貫鋼結構支撐結構系統(tǒng)的連貫全接地概念；三相四線供電電源側，配電干線盤柜要安裝三塊相電壓檢察表；應用在微機程序化控制的鋼結構生產系統(tǒng)（因為程序化生產對使用漏電保護系統(tǒng)誤動所產生的中斷生產流程后果不利因素眾多）；系統(tǒng)中所有設備接地保護外殼和保護接地點使用導線直接接入連貫鋼結構等電位概念。

5）保護接零方法

tn-s系統(tǒng)的保護接零：在三相五線制低壓供電系統(tǒng),嚴格的說是變壓器中性地點單獨引出一根pe保護線作為供電系統(tǒng)內電氣設備的保護地線，該系統(tǒng)原理簡潔明了且符合國際電工委員會iec標準，很容易獲得業(yè)主工程師的理解和批準。

改進型保護接零的具體做法：

實踐應用中pe保護零線采用鍍鋅扁鋼與變壓器中性接地點相連，且引出端與變壓器中性接地點的引出端之間保持5米的距離（防止雷電反擊電壓）；pe保護扁鋼連接與一級漏電保護箱；這條扁鋼每間隔25米做重復接地點，同時制作分接連接線盒，用于檢測的測量和鋼結構房梁以及屋頂防雷電引入點，重復接地極地點要保持距離建筑物5米距離；一級漏電保護箱的pe保護點用五線電纜連接到二級漏電保護配電箱pe保護點；其中使用pe保護線進入不同的用電器保護點。

這種“改進型三相五線制”施工做法是永久建筑內用電設施和人身安全防護的最優(yōu)化解決方案，同時解決了建筑物內金屬結構構架接地問題，pe保護線和工作零線容易混淆的問題，其效果能達到具有對整體建筑物防止用電設施絕緣損壞的漏電電流對人身的傷害，建筑物內金屬構件懸浮產生電磁輻射干擾（帶電云層或其它電磁波感應與未接地的金屬構件產生電磁效應）、建筑屋頂防雷電功能，防護安全可靠性較高。

圖4是某水電項目為業(yè)主和監(jiān)理工程師提供的辦公區(qū)、醫(yī)院的“改進型三相五線制”低壓供電系統(tǒng)做法，pe保護線采用鍍鋅扁鋼于變壓器中性接地點相連，且引出端與變壓器中性接地點引出端之間保持5米的距離（防止雷電反擊電壓），pe保護線鍍鋅扁鋼直接連接與一級漏電配電箱，這條扁鋼地埋敷設且每間隔25米做重復接地點，同時制作分接連接線盒，用于檢測的測量和鋼結構房梁以及屋頂防雷電引入點，重復接地極地點要保持距離建筑物5米距離，一級漏電保護箱的pe保護點用五線電纜連接到二級漏電保護配電箱pe保護點，在用pe保護線進入不同的用電器保護連接點。

本方案中pe保護線采用鍍鋅扁鋼形式，使用分線盒制作的綜合接地防雷電原理，該類型的連接做法具有防止電磁干擾功能。