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

摘 要：按照國際IEC/TC64標(biāo)準(zhǔn)，臨時用電的保護(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)定臨時用電必須實行三相五線制，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TN-S系統(tǒng)的實效性。

關(guān)鍵詞：施工現(xiàn)場；臨時用電；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，因為數(shù)值很小，可忽略不計，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

從上面的計算式中可以看出，我們希望U1越小越好，Idt越大越好，因為U1越小，越接近安全電壓，Idt越大，熔斷器熔體熔斷的時間越短，對人和設(shè)備的安全就越有保障。實際就希望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：

（1）當(dāng)三相負(fù)載不平衡時，零線上出現(xiàn)零序電流，則零線對地有電壓。當(dāng)三相負(fù)載嚴(yán)重失衡時，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。因為保護(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，對有漏電保護(hù)裝置的系統(tǒng)，將無法正常運轉(zhuǎn)，漏電保護(hù)器會跳閘。這種現(xiàn)象在現(xiàn)場經(jīng)常發(fā)生。

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

3 TN-S系統(tǒng)

對照TN-C系統(tǒng)的缺點，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，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PE線的引出位置，“施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范”作了明確的規(guī)定：

（1）系統(tǒng)正常運行時，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)一臺總斷路器，和一臺總漏電保護(hù)器，在總開關(guān)箱處做臨時接地體引出接地線，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，零線不可以同時接設(shè)備外殼，因為零線和地線同時接，會使漏電保護(hù)器動作跳閘，送不上電，（就是說零線和地線混接就是說明電路中零線對地發(fā)生了泄露電流）使漏電保護(hù)器產(chǎn)生動作。如果用電設(shè)備沒有明顯的接地標(biāo)志時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產(chǎn)安全，我們必須高度重視，積極主動作好建筑施工現(xiàn)場的臨時用電的保護(hù)系統(tǒng)。