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      2. 探討施工現場三相五線制接零保護系統運用

          1 三相五線制及其標準術語

          根據國際電工委員會對電源系統統一規定,分類為 IT 系統、TT 系統和 TN 系統。IT 系統是指電源系統帶電部分不接地,電氣設備外露導電部分接地系統,俗稱“保護接地”系統。TT 系統是指電源系統一點直接接地,設備外露導電部分接地與電源系統接地電氣上無關。TN 系統是指將電氣設備外露導電部分與工作零線相接,稱作接零保護系統,此系統又可細分為 TN-C、TN-C-S 和 TN-S 系 統。TN-S接零保護系統是指工作零線與保護零線分開設置,俗稱三相五線制。

          2 各類電源系統優劣對比

          TT 系 統、TN-C 系 統 與TN-S 系統相比存在著一定缺點和潛在危險。

          2.1TT 系統的劣勢

          如圖一所示,設 R1、R2 都等于 4 歐 , 假設有一相線碰殼,則故障電流 I 通過 R1R2 形成回路。I=220/(4 4)=27.5A.流過熔體實際電流等于或大于其額定電流 2.5 倍才能保證熔體熔斷,流過自動開關實際電流等于或者大于其額定電流 1.25 倍才能使自動開關跳閘。27.5A 故障電流只能保證額定電流為 11A 的溶體和額定電流為 22A 的自動開關動作。若電氣設備功率大,溶絲和自動開關額定電流值大于上述數值,保護裝置就不能及時動作,TT 系統的缺點顯而易見。

          2.2TN-C 系統的劣勢

          其一,中性點漂移帶來的影響。其二,零線斷線帶來的影響。

          2.3TN-S 系統的優勢

          根據 TN-S 系統原理可知,如圖二所示,假設 C 相線碰了機殼 , 由于機殼接保護零線 , 所以 C 相對零線短路 , 短路電流會使保護裝置立刻動作切斷電源。即使有人觸碰機殼,由于人本身電阻較大,加上人和地面之間有接觸電阻,短路電流根本不會經人體、大地、接地體回到零點。漏電電流對人體不能構成觸電危險,也就實現了保護作用,TN-S 系統都存在著明顯優勢。

          3 TN-S 系統在施工現場實際應用中常出現的問題

          (1)TT 系統和 TN-S 系統混用。在 TN-S 系統設備直接做接地保護(TT 系統),接零保護和接地保護混用,這樣很容易出事故,見圖三。

          設 D2 外殼帶電(220V),則故障電流由圖示方向通過R2R1 回到零點。再設 R1=R2=4 歐,經分析此時中性點對地電壓由 0V 升為 110V,因為此時零線和所有接零設備金屬外殼相連接,這樣所有做接零保護設備金屬外殼就會有一個對地電壓為 110V,如果有人觸碰 D1 外殼,就會造成觸電。

          如圖四所示,設 B 點不接地,假如 PE 線在 E 點斷開,那么 E 點后設備(D2、D3)處于非保護狀態。再設 D2 外殼帶電,由于 D3 外殼與 D2 外殼是通過 PE 線相連接,D3 外殼也會帶電。重復接地以后,B 點為重復接地,這時故障電流通過接地體 R2、R1 回到零點。人體電阻比(R1 R2)大的多,電流就根本不會經人體構成回路,但這時的保護效果要差。

          4 正確設置三相五線制接零保護系統

          可將三級配電線路分段考慮。第一段,由總配電箱到分配電箱線路。此線路是否使用五芯電纜設置接零保護系統,取決于分配電箱任一分路負荷是否需要相零 220V 電源供電,不需要220V 電源供電的,可使用四芯電纜。第二段,由分配電箱到開關箱線路。此線路是否使用五芯電纜設置接零保護系統,取決于負荷及其控制電器的相數和線數。如果負荷及其控制電器只需三相電源為其供電,則可以使用四芯電纜。在單相供電系統中,則可采用三芯電纜,這些都是三相五線制應包含的內涵,它們不需要使用五芯電纜。只有負荷端同時需要 380V 三相電源和相零 220V 電源供電時才應采用五芯電纜作接零保護系統的設置。

          本文就臨時用電 TN-S 系統的含義、優勢和實際應用中常見問題進行分析。只要我們加強施工現場臨時用電管理并嚴格按規范執行,就能將發生觸電事故可能性降到最低,確保施工現場用電安全。

          參考文獻:

          [1]JGJ46-2012. 施工現場臨時用電安全技術規范 [S],2012.

          [2] 羅良武 . 建筑工程臨時用電實例教程 [M]. 上海 : 機械工業出版社 ,2011.

        關鍵詞:

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