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        淺談建筑施工現(xiàn)場臨時(shí)用電的保護(hù)系統(tǒng)TN—S系統(tǒng)

        2014-04-29 00:00:00于艷志
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年2期

        摘 要:按照國際IEC/TC64標(biāo)準(zhǔn),臨時(shí)用電的保護(hù)系統(tǒng)分為兩種:一種是將電氣設(shè)備的金屬外殼作接地的保護(hù)系統(tǒng)稱為TT系統(tǒng);另一種是將電氣設(shè)備的金屬外殼作接零的保護(hù)系統(tǒng)稱為TN系統(tǒng)。在TN保護(hù)系統(tǒng)中又分為兩種型式:電氣設(shè)備的保護(hù)零線與其工作零線合一的系統(tǒng),稱為TN-C系統(tǒng);電氣設(shè)備保護(hù)零線與工作零線分開的系統(tǒng),稱為TN-S系統(tǒng)?,F(xiàn)行的建筑施工現(xiàn)場安全檢查標(biāo)準(zhǔn)JGJ59-99中,明確規(guī)定臨時(shí)用電必須實(shí)行三相五線制,即TN-S保護(hù)系統(tǒng)。文章就上述幾種保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行比較,來證實(shí)TN-S系統(tǒng)的實(shí)效性。

        關(guān)鍵詞:施工現(xiàn)場;臨時(shí)用電;保護(hù)系統(tǒng)

        1 TT系統(tǒng)

        如圖1所示為TT系統(tǒng),多用在不需工作零線的三相用電設(shè)備的保護(hù)系統(tǒng),它本身存在嚴(yán)重的不安全性,假設(shè)C相電源出現(xiàn)碰殼即對(duì)外殼短路,簡化等效電路圖如圖2

        圖1 圖2

        其中ZC為C相電源的阻抗,因?yàn)閿?shù)值很小,可忽略不計(jì),R為變壓器的工作接地電阻,一般不大于4Ω,R1為設(shè)備的保護(hù)接地電阻。根據(jù)等效電路可得下式:

        U1=R1/(R1+R)×220

        Idt=U1/R1

        從上面的計(jì)算式中可以看出,我們希望U1越小越好,Idt越大越好,因?yàn)閁1越小,越接近安全電壓,Idt越大,熔斷器熔體熔斷的時(shí)間越短,對(duì)人和設(shè)備的安全就越有保障。實(shí)際就希望R1的值越小越好,R1為設(shè)備的保護(hù)接地電阻,通常的做法是將2.5米長的鍍鋅圓鋼打入地下-0.8米,作為接地體。但其接地電阻值與土壤電阻率、垂直接地體的根數(shù)及其間距有關(guān),受施工場地限制及從節(jié)約材料等方面來看,現(xiàn)場的所有電氣設(shè)備均采用TT保護(hù)系統(tǒng)不經(jīng)濟(jì),所以說它不可取。

        2 TN-C系統(tǒng)

        設(shè)備金屬外殼與工作零線連接的保護(hù)系統(tǒng),如圖3所示:

        圖3

        從圖中可以看出,此系統(tǒng)存在以下的缺點(diǎn):

        (1)當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí),零線上出現(xiàn)零序電流,則零線對(duì)地有電壓。當(dāng)三相負(fù)載嚴(yán)重失衡時(shí),可能導(dǎo)致觸電事故。

        (2)通過漏電保護(hù)器的工作零線,不能作為電氣設(shè)備的保護(hù)零線使用。因?yàn)楸Wo(hù)零線在任何情況下不能斷。工作零線做保護(hù)零線使用時(shí),對(duì)有漏電保護(hù)裝置的系統(tǒng),將無法正常運(yùn)轉(zhuǎn),漏電保護(hù)器會(huì)跳閘。這種現(xiàn)象在現(xiàn)場經(jīng)常發(fā)生。

        (3)某一相線對(duì)設(shè)備外殼短路,保護(hù)零線(即工作零線)斷線,外殼對(duì)地將呈現(xiàn)相電壓,人體一旦觸及后果將不堪設(shè)想。

        3 TN-S系統(tǒng)

        對(duì)照TN-C系統(tǒng)的缺點(diǎn),連接電氣設(shè)備金屬外殼的保護(hù)零線,只能與工作零線分開而單獨(dú)敷設(shè),即必須采用TN-S型式。根據(jù)筆者的多年的現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為目前大多數(shù)施工現(xiàn)場整體采用的是TN-C-S保護(hù)系統(tǒng),這種系統(tǒng)也就是TN-C和TN-S兩種型式的組合:即從外電變壓器到施工現(xiàn)場總箱處為TN-C系統(tǒng),即三相四線制;從總箱到各分箱及設(shè)備為TN-S系統(tǒng),即三相五線制,TN-S系統(tǒng)如下:

        TN-S系統(tǒng)總箱接線圖 分配電箱

        用電設(shè)備開關(guān)箱

        在這里我們只考慮從總箱到各分箱及設(shè)備的保護(hù)系統(tǒng)TN-S系統(tǒng),此系統(tǒng)表示電氣設(shè)備的保護(hù)零線與工作零線分開的系統(tǒng),保護(hù)零線只作連接金屬箱體及設(shè)備的金屬外殼,不能另做它用,即專用的保護(hù)零線-PE線。

        關(guān)于對(duì)PE線的引出位置,“施工現(xiàn)場臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范”作了明確的規(guī)定:

        (1)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),專用保護(hù)線上設(shè)有電流,只是工作零線上有不平衡電流。PE 線對(duì)地沒有電壓,所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護(hù)是接在專用的保護(hù)線 PE 上,安全可靠。

        (2)工作零線只用作單相照明負(fù)載回路。

        (3)專用保護(hù)線 PE 不許斷線,也不許進(jìn)入漏電開關(guān)。國家規(guī)定在TN-S系統(tǒng)中。中性線和保護(hù)線是要嚴(yán)格分開的,施工臨時(shí)用電,就是采取這樣的系統(tǒng)還要求用三相五芯線進(jìn)行配線,建筑施工的臨時(shí)用電是采用三極配電,兩極保護(hù)系統(tǒng),電源進(jìn)總開關(guān)箱,設(shè)一臺(tái)總斷路器,和一臺(tái)總漏電保護(hù)器,在總開關(guān)箱處做臨時(shí)接地體引出接地線,電源出總開關(guān)箱,在進(jìn)分配電箱,在分配電箱分出三種,單,三,相回路,每一回路裝一臺(tái)短路,斷路器,(刀閘開關(guān)也可以)分出的回路在到操作箱,設(shè)置要求是,一機(jī),一閘,一漏電保護(hù)器,電纜要求,單項(xiàng)設(shè)備用三芯電纜,三相設(shè)備用五芯電纜,接地線(也就PE線)接設(shè)備外殼,零線不可以同時(shí)接設(shè)備外殼,因?yàn)榱憔€和地線同時(shí)接,會(huì)使漏電保護(hù)器動(dòng)作跳閘,送不上電,(就是說零線和地線混接就是說明電路中零線對(duì)地發(fā)生了泄露電流)使漏電保護(hù)器產(chǎn)生動(dòng)作。如果用電設(shè)備沒有明顯的接地標(biāo)志時(shí)可在施工工人容易觸摸到的設(shè)備外殼做保護(hù)接地,就可以了。當(dāng)然了TN-S系統(tǒng)中設(shè)備外殼只需要做保護(hù)接地就可以了,不需要在做保護(hù)接零了。

        (4)干線上使用漏電保護(hù)器,工作零線不得有重復(fù)接地,而 PE 線有重復(fù)接地,但是不經(jīng)過漏電保護(hù)器,所以 TN-S 系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護(hù)器。

        (5)TN-S方式供電系統(tǒng)安全可靠,適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。在建筑工程工工前的“三通一平”(電通、水通、路通和地平——必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)。

        通過以上幾種保護(hù)系統(tǒng)的分析,對(duì)于施工現(xiàn)場的保護(hù)系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)是最有效的,也是最可靠的,施工現(xiàn)場的臨時(shí)用電觸電事故,在建筑市場也是多發(fā)的,為了確保人民生命及財(cái)產(chǎn)安全,我們必須高度重視,積極主動(dòng)作好建筑施工現(xiàn)場的臨時(shí)用電的保護(hù)系統(tǒng)。

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