创作时间：二零二一年六月三十日
IT系统、TT系统、TN系统呵护接地系统之南
宫帮珍创作
创作时间：二零二一年六月三十日 水利建设工地年夜多分散在郊区和遥远地域, 施工场地年夜, 设备和人员分散, 施工季节性强, 施工单元的平安管理水平整齐不齐, 临时工和外来民工较多, 这些都给现场的平安供用电带来极为晦气的影响, 水利工地电气事故时有发生, 平安用电形势严峻.因此必需积极贯彻预防为主的方针, 认真研究运用各项技术办法和管理办法, 提高供用电系统的平安水平, 营造工地电气平安环境, 保证广年夜水利建设者的平安. 1 施工用电380/220V高压系统的接处所式 380-220V高压系统有三种接处所式. 1．1 IT系统
IT系统是电源端中性点不直接接地, 电气装置的外露可导电部份直接接地的系统（见图1）. 图1 IT系统 1．2 TT系统
TT系统是电源系统中性点直接接地, 电气装置的外露可导电部份直接接地的系统（见图2）. 图2 TT系统 1．3 TN系统
TN系统为电源系统中性点直接接地, 电气装置外露可导电部份通
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过呵护导体连接到电源接地址的系统.根据中性线和呵护线的安插, TN系统有三种形式： 1．3．1 TN-C系统
TN-C系统是中性线与呵护线合一的三相四线制系统（图3）. 图3 TN-C系统 1．3．2 TN-S系统
TN-S系统为三相五线制, 系统中的呵护线与中性线是从电源端开始完全分开的（见图4）. 图4 TN-S系统 1．3．3 TN-C-S系统
TN-C-S系统的特点是一部份中性线与呵护线合一, 一部份中性线与呵护线分开（见图5）. 图5 TN-C-S系统 2 呵护接地和呵护接零 2．1 呵护接地
TT系统中的接处所式称为呵护接地
图6是TT系统呵护接地原理图, U为相电压, Rde为工作接地电阻, Rpe为呵护接地电阻, M为用电装置, 当M绝缘损坏外壳带电时, 不计线路及电源电阻, 则有 图6 TT系统呵护接地原理 Ie=U/（Rde+Rpe）
取U=220V, Rde=Rpe=4Ω, 则
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在接地短路电流Ie的作用下, 电路中呵护装置举措切断电源, 从而保证了平安.当呵护装置是额定电流为10A的普通熔断器, 流过27.5A电流后, 10s左右熔体熔断切断了电源, M外壳没有危险电压.如果M未接地而漏电, 人体接触M外壳时的接触电压为220V, 设人体电阻为1000Ω, 则通过人体电流达220mA, 是十分危险的. 另外, TT系统正常运行时, 零线电位可达50V以上, M外壳电位为零, 呵护接地对系统中存在的直接触电危险没有防范作用. 从以上分析可知, 在TT系统中采纳呵护接地, 当故障电流足够年夜, 能使呵护装置举措切断系统电源, 则不会发生触电事故；当故障电流不够年夜, 无法及时切断电源时, 呵护接地可降低危险电压, 危险电压为50~110V.如果不呵护接地, 则危险电压高达220V.可见呵护接地是较好的平安防范办法, 但不够完善.为更好发挥呵护接地的功能, 可以采用以下办法： 2．1．1 降低接电阻, 以提高故障电流.
2．1．2 根据呵护电器的安秒特性, 选用合适的熔体或自动开关, 使得在故障电流较小时也能及时切断电源.选用呵护电器时, 应当满足系统对选择性和可靠性的要求, 到达发生故障时能切断电源, 非故障情况能保证系统正常供用电的目的.
2．1．3 经常检查用电装置的绝缘状况, 做好运行维护工作. 水利工地用电装置用电量较小, 接地故障电流容易满足呵护电器的举措要求.工地往往在江湖河海地域, 地壤电阻率较低, 降低接地电阻也容易实现.
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应当指出, 如果建设工地用100kVA及以下变压器供电, 或用发机电发电, 电网容量较小, 分布电容也小, 这时采纳IT系统呵护接地, 能有效的防止间接触电. 2．2 呵护接零
TN系统中的接零方式称为呵护接零.当设备外壳漏电时, 因为金属外壳与PEN线连结, 形成了相零通路, 短路电流足够年夜, 设备的呵护电器能迅速切断故障设备的电源, 防止触电事故. 呵护接地和呵护接零都是依靠足够年夜的故障短路电流来切断电源的, 呵护接地受到接地电阻的制约, 往往不能发生足够年夜的故障电流, 呵护电器不能及时举措, 甚至故障会长期存在, 呵护接零则没有这种缺陷.
TN-C系统呵护接零对直接触电没有防护作用, 该系统M外壳电位即是工作零线电位, 故障电流小, 呵护装置不能举措.当工作零线断开后, 三相负载不服衡, PEN线中等序电流较年夜而出现较高电压, 可能烧毁单相设备, 且接零的设备外壳带电, 严重危及人身平安.TN-C系统发生断零故障时, 漏电呵护器也不起作用, 所以在水利建设工地, 不应采纳TN-C呵护接零系统.
在TN-S系统中, 由于呵护导体和中性导体是分开的, 在正常情况下, 呵护零线上无零序电流, 与三相负载是否平衡无关.零线断线也不影响PE呵护线路功能, 同时不漏电呵护器的使用, 因此TN-S系统对预防触电事故和保证系统正常运行更为平安可靠.但TN-S系统比其它系统多敷设和管理工作量, 本钱较高, 全面采纳
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TN-S系统有一个过程.在平安功效方面, TN-S系统对直接触电不具备防范作用, 当故障电流较小, 不能满足呵护器的举措要求时, 仍有可能存在触电隐患, 因此采纳TN-S呵护接零时, 需注意使呵护零线电阻足够小并确保不竭线.
TN-C-S系统中, 部份呵护线与中性线是合一的, 并按TN-C的方式呵护接零；部份呵护线与中性线是分设的, 并按TN-S的方式呵护接零.TN-C-S呵护接零兼有TN-S和TN-C的特征, 实际上不能完全消除TN-C系统的缺陷, 漏电呵护器的使用仍受到, 但少敷设一根专用呵护线, 比TN-S系统经济.
总之, 呵护接地和呵护接零是防止触电危险的技术办法, 呵护接地呵护线中通过的是漏电电流, 呵护接零的呵护线中通过的是短路零序电流.TN-S系统呵护接零技术较为平安可靠, 但系统较复杂, 投入较多. 3 漏电呵护技术
漏电呵护器是检测线路中泄漏电流, 判断是否存在故障的装置, 当泄漏电流到达一定命值时, 其执行机构自动切断电源, 防止发生电气事故.漏电呵护器具有防止直接触电和间接触电的功能, 弥补了接地呵护办法的缺乏, 漏电呵护器可以应用在IT、TT、TN-S系统中, 以及TN-C-S系统的TN-S部份.
尽管国家标准（GB50195-93）没有提及漏电呵护技术, 但该技术发展已趋于成熟, 水利建设工地应当应用这一技术, 提高电气平安水平.实际应用中应根据供用电系统的具体情况确定漏电呵护级
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别和呵护范围, 选用分歧规格的漏电呵护器.如果只在末级用电设备装置漏电呵护器, 呵护器因漏电故障断开线路后, 停电范围小, 但呵护面也小, 且此级呵护器失效后缺乏后备呵护.如果在前级干线上装置漏电呵护器, 呵护器因漏电故障断开线路后, 会造成年夜面积停电, 影响正常供用电, 且不容易查找故障.因此, 应当按线路和负载的重要水平及负载的容量, 在电网干线、支线和用电设备处罚别装置分歧规格的漏电呵护器, 形成份级漏电呵护网. 分级呵护一般分为二级呵护和三级呵护方式, 水利工地适宜采纳二级呵护方式.二级漏电呵护网络中, 电网的干线和分支线路交界处作为第一级, 线路末端作为第二级.第一级设在支线配电箱处, 第二级设在末级配电箱的负载电源进线端.依照呵护性能的分歧, 第一级漏电举措电流和时间应当年夜于第二级, 选用中灵敏度延时性漏电呵护器, 举措电流为100~300mA, 延时举措进是0.2~2s.第二级应选用高灵敏度快速型漏电呵护器, 举措电流为30mA, 延时举措时间为0.1s. 4 应注意的几个问题
4．1 凡因绝缘损坏可能造成触电危险的设备和装置的金属外壳应可靠接地或接零.
4．2 下列情形无需做接地、接零呵护或漏电呵护；
4．2．1 设备装置在已接地、接零的金属框架上, 且设备外壳与金属框架的电气连接可靠.
4．2．2 设备装置在高度超越2.2m的不导电的建筑资料机座上.
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4．2．3 只有电气人员检查维护时才可能接触到的电气设备. 4．2．4 具有双重绝缘的电气设备不用进行接地、接零呵护, 但可以考虑采纳漏电呵护.
4．2．5 由平安电压供电的设备.
4．3 对年夜容量的设备和特殊条件下运行的设备以致无法采纳呵护接地和接零时, 可以在施工场地采用隔离围护及电气绝缘的办法.
4．4 应当合理选择呵护电器, 了解系统正常泄漏电流和故障短路电流, 运用呵护电器的安秒特性, 保证系统故障时能切断电源, 无故障时系统能正常运行.
4．5 在选择接地或接零呵护方式时要了解施工地域有关部份的规定. 5 小结
水利建设工地的电气平安取决于技术、管理、经济三方面的因素, 平安用电工作应运用合理的技术办法, 以较少的经济投入, 适当的管理手段, 以取得满意的效果.表1为高压系统平安用电办法综合评价表.从表1可知, TN-S系统能同时采纳呵护接地和漏电呵护技术, 具有适用范围广和平安效果好的特点, 但经济投入多, 管理要求高, 有条件的工地应该首选TN-S系统, 以取得更好的平安效果.如果用电设备功率较小, 接地易于实现, 可以选用TT系统, 实行呵护接地和漏电呵护后, 平安效果较好.TN-C系统有不能采纳漏电呵护的局限性, 平安效果和综合评价分值较低, 不宜
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使用.
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