目前施工現場臨時用電的供電基本上采用中性點直接接地的低壓供電,而在中性點直接接地的低壓供電系統中,其電氣設備的保護方式有兩種:一種是將電氣設備金屬外殼作接地保護的系統稱為TT系統;一種將電氣設備金屬外殼作接零保護的系統稱為TN系統。而TN系統中有兩種型式:電氣設備的保護零線與工作零線合一的系統稱為TN-C系統;電氣設備的保護零線與工作零線分開的系統稱為TN-S系統。因此,如何正確使用施工現場臨時用電基本保護系統,是保證施工現場臨時用電安全的重要環節。
一、TT系統與TN系統
TT系統如圖1所示。如果圖1中的電氣設備的一相出現碰殼,根據圖1的接線,其故障部分簡化為圖2的電路(由于電源變壓器的短路阻抗及C相導線的阻抗值與R<sub>1</sub>、R<sub>2</sub>電阻阻值相比小得多,可忽略不計,而R<sub>1</sub>、R<sub>2</sub>電阻按《施工現場用電安全技術規范》(JGJ46-88)規定要小于4Ω,這里按4Ω計算)。

圖1 TT系統示意圖
圖3 TN系統示意圖

圖4 故障部分簡化圖
從圖3中可得出:V<sub>d</sub>=Z<sub>d</sub>/(Z<sub>d</sub>+Z<sub>c</sub>)×220=1/(1+0.5)×220=147V,那么I<sub>d</sub>=V<sub>d</sub>/Z<sub>d</sub>=147/1=147(A)
上述可以看出,在中性點直接接地的低壓供電系統中,應采用TN系統,而不應采用TT系統。因為用電設備發生碰殼故障時,第一,采用TT系統,故障電流太小,特別對1.5kW以上的動力設備不能使熔斷器快速熔斷,設備外殼長時間有110V危險電壓;而TN系統能獲得較大的短路電流,保證熔斷器快速熔斷,避免觸電事故;第二,每臺用電設備采用TT系統,其阻值要小于4Ω,需要一定數量的鋼材打入地下,費工又費材料,而TN系統零線可以多次周轉使用,經濟上也是比較合理的。
二、TN-C型式與TN-S型式
《施工現場用電安全技術規范》及《建筑施工安全檢查標準》規定必須采用TN-S系統,這說明TN-S系統比TN-C系統優越,下面我們對它們進行分析:(圖中FQ是漏電保護器)

圖5 TN-C示意圖

圖6 TN-S示意圖
從圖5可以分析,由于施工現場三相用電負荷不平衡,造成I<sub>o</sub>=I<sub>a</sub>+I<sub>b</sub>+I<sub>c</sub>≠0,這樣零線上就有電流,不平衡狀態嚴重時,I<sub>o</sub>有一定數值,使零線有一定電壓,如果現場的零線不按規范設置,如接頭多、連接不好或選擇導線截面太小、零線太長等,則零線有很大電壓,從而對人體有危險;若發生零線斷裂,則設備外殼帶上相電壓,對人體很危險。而圖6中就可以避免上述問題。無論三相如何不平衡,PE上沒有電流通過,同時GJG46-88規定:PE不允許斷線、不允許通過刀閘、熔斷器及漏電保護器。
其次,以圖5可以看出工作零線與保護零線都經過漏電保護器,這樣當用電設備發生絕緣損壞故障時,故障電流經過保護零線到工作零線,和工作電流一起穿過漏電保護器,這時漏電保護器內剩余電流互感器檢測不出故障電流因此漏電保護器不動作;同時漏電保護器后面的工作零線不能重復接地,如圖5所示,由于PEN線做了重復接線,將有部分電流經重復接地返回到電源中性點,這對漏電保護器內的剩余電流互感器而言,破壞了其內部的電流平衡狀態,這樣漏電保護器便產生誤動作;而圖6則可以解決上述問題。
三、如何使用施工現場臨時基本保護系統
綜上所述,在施工現場專用的中心點直接接地的電力線路中必須采用TN-S接零保護系統,但當施工現場與外電線路共用同一供電系統時,電氣設備應根據當地的要求保護接零或作保護接地。這是因為我國上海、天津、浙江等供電部門規定做保護接地,施工現場也要采用TT系統,不得采用TN系統。但任何施工現場決不允許一部分設備作保護接零、另一部分設備作保護接地(見圖7)

圖7 不正確接地示意圖
如圖7所示:當保護接地的設備M<sub>2</sub>發生帶電部分碰殼或漏電時,會使中性點接地線電位升高,造成所有采用保護接零的設備外帶電,構成觸電危險。
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