２０１０年第１期 （总第１２５期） 大众科技 ＤＡＺＨＯＮＧ ＫＥ Ｊ Ｎｏ．１。２０１０ （Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｌｙ Ｎｏ．１ ２５） 施工临时用电设备保护方式分析 王红强 （，ｉ＿Ｔ－苏和平建设集团有限公司，江苏溧阳２１３３００） 【摘要】通过对各种保护系统的分析与比较，找出了在施工现场临时用电设备采用的既较为可靠，又较为经济的的最佳 保护系统，减少了施工成本，提高了安全保护的可靠性。 【关键词】临时用电；保护系统；ＴＮ；ＴＴ；安全可靠 【中图分类号】ＴＭ９２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００８—１１５１（２０１０）０１—００７５—０２ 目前，２２０／３８０Ｖ低压保护系统可分为ｒｒＮ、ＴＴ、ＩＴ三种形 Ｉ ｄ ＝１ １０／４＝２７．５（Ａ） 式。笔者从事电气工程施工已有十几年时间，就分析施工现 ２）当Ｒｚ＝１０Ｑ时，Ｕａ ＝１５７（Ｖ），Ｉａ ：１５．７（Ａ） 场用电设备保护情况，其中ＴＮ系统大约只占２５％左右，ＴＮ系 ３）当Ｒ ＝３０Ｑ时，Ｕｄ ＝１９４（Ｖ），Ｉｄ ：６．５（Ａ） 统一般又可分为ＴＮｒＣ、ＴＮ＿ｓ、Ｔ Ｃ—Ｓ系统，其余大部分为ＴＴ 对于安全保护来说，希望Ｕ 越小越好，而Ｉ 越大越有利。 系统，ＩＴ系统（即电源中性点不接地）则用得很少。在各种 因为Ｉ 越大，熔体熔断的时间越短（自动开关故障跳闸亦类 保护系统中，究竟哪种保护系统既较为可靠，又较为经济， 似），对人和设备的安全就越有保障。可见上面Ｒ 的值越小 并且适合于施工现场的实际情况呢？由于临时用电很少有人 越好。 会去认真考虑，这就需要进行具体分析和比较，方能找出最 （二）关于ＴＮ系统的分析 佳的保护系统。 ＴＮ系统图３所示。电路中的电气设备发生单相短路故障， （一）关于ＴＴ系统分析 则根据图３的接线，故障部分可简化为图４的电路。 ＴＴ系统图１所示。如电器设备的一相电源出现碰壳故障， 图４所示的电路中，电源电压为２２０Ｖ；Ｚｃ为Ｗ相导线的 则根据图１的接线，其故障部分可简化为图２的电路。简化 阻抗；ｚ。为零线导线的阻抗；Ｒ 为变压器的工作接地（工频） 电路中，已经忽略了电源变压器的短路阻抗以及线路开关触 电阻。则由图４可得故障点的对地电压Ｕ 和单相短路电流用 头的接触电阻。因为这些阻抗值较Ｒ 、Ｒ 等电阻值小得多， Ｉ （以电源电压为参考相量）。 对 图１ 图２ 图３ 图４ 图２所示电路中，电源电压为２２０Ｖ（有效值），Ｚｃ为Ｃ相 Ｕｄ ＝Ｚ。／（Ｚｃ＋Ｚ。）×２２０ （４） 导线的阻抗。在Ｃ相导线的阻抗Ｚｃ ＝Ｒｃ ＋Ｘｃ 中，Ｒｃ为Ｃ相导 Ｉ ａ ＝Ｕａ ／ｚｏ （５） 线的电阻，Ｘｃ为Ｃ相导线的电抗；Ｒ 为变压器的工作接地（工 在三相四线制系统中，要求工作零线截面积不小于相线 频）电阻，～般规定它不大于４Ｑ；Ｒ 为保护接地的接地电阻： 截面积的５０％，再考虑到一般施工现场架空线路的电抗值远小 设备外壳即故障点的对地电压用Ｕｄ 表示；故障电流用Ｉａ 表 于其电阻值，所以可有ｚｃ Ｒｃ，Ｚｏ—Ｒｏ，且可取Ｒｏ＝２Ｒｃ。简化 示。由图２可得（以电源电压为参考相量） 后可得Ｕｄｏ一１４７（Ｖ），Ｉａ ≈１４７／Ｚｏ（Ａ）。 Ｕ ｄｔ＝Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｚｃ）×２２０ （１） （三）ＴＴ系统与ＴＮ系统的比较 通常导线阻抗Ｚｃ的值同Ｒ 、Ｒ 相比很小， （１）因此可 １．Ｕ 的比较 问化为 由式（２）知，当Ｒｚ＝４Ｑ时，ｕａ ＝ｌ１Ｏ（Ｖ），小于按式（４） Ｕ 。＝Ｒ ／（Ｒ ＋Ｒ ）Ｘ２２０ （２） 计算的Ｕｄｎ一１４７（Ｗ），此时接地保护有利（更灵敏），但都 Ｉ ａ ＝Ｕ“／ｎ （３） 是危险电压。当Ｒ２＝１０ Ｑ时，Ｕｄ￣＝１５７（Ｖ），大于按式（４）计算 现探讨一下Ｕ 和Ｉ 的变化情况，如： 的Ｕｄ．一１４７（Ｖ），此时接零保护有利（更灵敏），但也都是 １）当Ｒ ＝４Ｑ时，由式（２）、 （３）可得 危险电压。 Ｕ ＝４／（４＋４）Ｘ２２０＝ｌ１Ｏ（Ｖ） ２．Ｉ 的比较 【收稿日期】２００９—０９—１７ 【作者简介】王红强，男，江苏和平建设集团有限公司工程师，从事机电工程。 一７５． 由式（３）知，当Ｒ ＝４Ｑ时，Ｉ ＝２７．５（Ａ）。在式（５） 中，ｚ。是零线由短路到变压器的线段阻抗，若采用截面为１６ｒａｍ 零线对地呈现电压。当三相负载不平衡严重时，可能导致触 电事故。 的架空铝导线，则电阻为２ Ｑ／ｋｍ左右。保守一点考虑，按 ０．５ｋｍ取用Ｒ０：１ Ｑ，并考虑到ｚ０二Ｒ。，可得到Ｉｊ￣＝１４７Ａ，相当于 Ｒ ＝４Ｑ时Ｉ 的３．５倍。于是，做接零保护的用电设备的熔体 （２）通过剩余电流动作保护器的工作零线不能为电气设 备的保护零线。其主要原因是保护零线在任何情况下不可以 断线，否则会导致更加严重的触电事故。 比做接地保护用电设备的熔体更容量熔断。 通过对Ｉ 的比较，可得出采用ＴＮ系统极为有利。 ３．经济比较 如上述，若使电气设备接地保护的电阻Ｒｚ＝４ Ｑ，并非轻 易能取得，即使在ｐ＝１００ Ｑ・ｍ的地区，仍需要垂直打入地下 直径 ２５ｍｍ、长度２．５ｍ的镀锌圆钢１Ｏ根左右，同时圆钢之 间的距离必须大于圆钢长度并且排列成行。由于施工现场用 电设备分散，显然只做一组接地装置是不能解决所有用电设 备的接地保护问题的。经概算，获取Ｒ ＝４ Ｑ的一组接地装置 需要圆钢和扁钢４７ｋｇ左右；若在ｐ＝３００ Ｑ・ｍ的地区，每组 （３）对于接有二极剩余电流保护器的单相电路上的设 备，其金属外壳的保护零线严禁与该电路的工作零线相连接， 也不应由二极剩余电流动作保护器的电源侧接引保护零线。 （４）重复接地装置的连接线严禁与通过剩余动作保护器 的工作零线相连接。图５所示，若支干线ｌ和支干线２的工 作零线通过大地连接，只要该两路支干线的负载不平衡，则 （Ｉｌ ＋ＩＩｂ＋Ｉ１ ＋Ｉ１。）一（Ｉ ２．十Ｉ ２ｂ＋Ｉ２ ＋Ｉ ２。）＝Ｉ（１ ２）。 零序电流互感器检测出电流Ｉ ｎ一 漏电事故，也会发生误操作。 ２．ＴＮ—－Ｓ系统的优点 即使没有真正的对地 接地装置则需钢材２００ｋｇ左右。累加起来，此项钢材费用是 很大的。 连接电气设备金属外壳的保护零线，只能同工作零线分 开而单独敷设，即必须采用ＴＮ—ｓ系统。采用具有重复接地 若电气设备做接零保护，其保护零线由电源开始敷设， 只增加一根绝缘导线及所用的绝缘子，其费用也不会高于接 的ＴＮ—ｓ系统，可以弥补ＴＮ—ｃ系统的不足，提高安全保护 的可靠性，如图６所示。 地装置钢材的费用。特别是保护零线可以多次周转使用权用， 损耗较低，而做保护接地装置所用的钢材往往不能如数收回。 ４．安装、维修方面的比较 装设每一组接地装置时，垂直打入接地体，与水平连接 体进行焊接，然后连接导线至设备。敷设方式较问单，省工 时，在维护工作上，维护零线也比维护接地线装置简单得多， 而且保护零线明显可见，使用起来十分方便。 通过对电气设备保护的分析，在施工现场临时用电工程 中，采用ＴＮ系统比采用ＴＴ系统优越。 重蔓接地 （四）采用具有重复接地的ＴＮ—Ｓ系统的优点 通过上述分析，施工现场用电设备的保护应采用ＴＮ系统。 但采用ＴＮ—Ｃ系统、ＴＮ—Ｓ系统，还是ＴＮ＿＿Ｃ—Ｓ系统，再考 虑到各用电设备装设剩余电流动作保护器的因素，究竟哪种 形式更加安全可靠，仍需进一步的分析。ＴＮ＿＿Ｃ—Ｓ系统中， 从电源出来的那一段（由于在这一段中无用电设备，只起传 输作用）采用ＴＮ—Ｃ系统；到用电负荷附近某一点处，将ＰＥＮ 线分开为Ｎ线（应对地绝缘）和ＰＥ线（可多次重复接地）， 且此后Ｎ线和ＰＥ线一直分开，从这点以后，其实质就相当于 ＴＮ—ｓ系统。因此，下面只分析ＴＮ＿＿ｃ系统、ＴＮ—ｓ系统。 １．州系统的缺陷 ＴＮ＿＿Ｃ系统是工作零线与保护零线合一的形式，图５所 示。它存在以下显著的缺陷： 图５ ＴＮ—Ｃ系统示意图 厂＼，， ＾ｗ（Ｌ３）ｌ… ０‘Ｎ＇ｌ Ｉ…利亲电涟 ｌｌ Ｊ『 ｌ ｌ】 ｌ Ｉ ｌ 动嚣 斗作惧护 ［ 曲［Ｌ 一＋Ｌ＿ ｆ ｆｔ， １． Ｊ ＿Ｊ．＿１． 图６ ＴＮ～ｓ系统示意图 ３．结论 施工工地临时用电宜采用ＴＮ—Ｓ保护系统。 （１）当三相负载不平衡时，在零线上出现零序电流，则 （上接第１３５页）生，打破氧自由基介导的细胞损害发病机 理的恶性循环，抑制脂质过氧化物的形成，抑制自由基介导 的细胞损害作用，保护心肌细胞膜的结构和功能，具有温和 强心作用，使泵血功能改善，增强心排血量，从而改善心功 能。 【参考文献】 ［１】中华医学会儿科分会心血管学组．病毒性心肌炎诊断标准 （修订草案）Ｕ】．中华儿科杂志，２０００，３８（２）：７５． 结果显示，儿童病毒性心肌炎在基础治疗的前提下，加 用环磷腺苷葡胺，在缩短疗程、临床症状好转、心肌酶的恢 复和心电图的改善方面均有显著的差异，效果较佳，且具有 不良反应少、安全范围大等特点，值得临床推广。 ［２】方风，路江平，李晓庆，等．柯萨奇Ｂ组病毒感染对肌酸激酶 同工酶影响的研究Ｕ】．中国实用儿科杂志，２００２，１７（１）：３８． ［３】张子彬，郑宗锷．充血性心力衰竭（第２版）【Ｍ】．北京：科学技 术文献出版社，１９９７：２０７—２０８． ｆ４１赵地，马官福，吴铁吉．病毒性心肌炎患儿测定细胞免疫的 临床 临床儿科杂志，２００２，２０（７）：３９７． ［５】陈新谦，金有豫，汤光．新编药物学【Ｍ】．北京：人民卫生出版 社．２００３：７１６． ．７６一