臨時系統TN—S及兩級漏電保護的設計

張云龍

摘要：針對施工現場臨電系統中TN-S及兩級漏電保護設計存在不足，提出改進意見和建議。

關鍵詞：臨電系統；TN-S漏電保護

0引言

施工現場的臨電設計主要是由施工單位的電氣工程師職責，雖然有施工現場臨時用電安全技術規范（JG46-2005）作指導，但更多沿用已有的臨電方案，而不根據現場情況靈活應用，方案也很少從安全、技術、經濟的角度進行優化，特別是較大型項目的臨電設計方案，實施后存在的設計問題相對較多，不僅給施工現場的臨電管理帶來較大困難，而且臨電設施投入相對較大，易造成較大的浪費。

1未形成有效的兩級漏電保護系統

1.1兩級漏電保護分級設置不合理

兩級漏電保護分級設置不合理主要有兩方面。

（1）兩級的額定漏電動作電流和額定漏電動作時間設定不合理。這兩個參數的選擇與施工環境、施工設備、線路的漏電流、特殊要求、兩級漏電保護的選擇性等有關。如上級漏電保護參數設置過大，不與下級漏電保護匹配，一旦下級漏電保護拒動，就不能提供可靠的保護，直接影響安全；又如不考慮末級設備（如塔吊、對焊機等負荷）的特殊狀況，將末級漏電保護的這兩個參數設置過小，誤動機率就會較大，直接影響施工。

（2）兩級漏電保護的保護范圍過大，如一個施工現場只設一個總漏電保護器。施工現場的特殊性致使總漏電保護器頻繁跳閘，直接影響正常生產，造成臨電管理混亂。

1.2不能進行有針對性的TN-S系統設計

施工現場用電環境存在較大的特殊性，如施工環境較差，施工設備具有相當大的周轉性、移動性和共用性，配電設備、配電線路、用電設備等易受不良環境的侵害，施工用電人員素質較低，管理不到位等，都將造成線路、設備漏電機率較高，再加上末級漏電保護器常不能可靠動作或不起作用，導致施工現場用電安全沒有保障。漏電保護是TN-S系統關鍵的安全保護措施，但在臨電設計方案中，常不管TN-S系統規模而直接套用臨電規范或已有臨電方案的二級漏電保護配置。由于施工現場有不同的特殊性，因此直接套用不能滿足現場實際的漏電保護要求，極大地影響了施工現場的正常施工和用電安全，臨電管理較為被動。

臨電規范2005要求二級漏電保護配置在總配電箱的進線側或出線側、開關箱內，沒有要求在分配電箱內設置漏電保護，但這一模式實際應用中存在一些問題，需要根據現場實際靈活應用。臨電規范要求電源端采用配電室配電方式，即多總配電方式，若只有總、末兩級的漏電保護，且區域跨度較大，將不能適應施工現場的特殊性。

臨電規模較大時，不能采用只有一個總漏電保護器的臨電方案。一般情況下，總配電箱內的總漏電保護器要盡量安裝在出線側。一個兩級漏電保護回路的保護范圍最好不超出一個分配電箱的負荷范圍，這樣有利于減少漏電保護的影響范圍，提高漏電保護的靈敏度和動作可靠性，便于單個較小區域的施工用電管理，減少各施工區域的用電故障影響。

臨電規模較大時，如果已實施了只有一個總漏電保護器的臨電方案，那么一定要通過增加漏電保護器級數的方法來減小兩級漏電保護器的保護范圍至分配電箱所帶負荷范圍內，最簡單的做法是在分配電箱進線側增加漏電保護器。如果分配電箱的某出線回路要求的安全等級較高（如有防爆要求或處于潮濕環境或線路漏電對人員危脅較大或可能帶有插座回路），那么應考慮在分配電箱出線側增加一級漏電保護，以形成可靠、有效的兩級漏電保護。

在做臨電設計時要認識到臨電規范是建立在適當的漏電保護規模和良好的現場管理基礎上的。在適當漏電保護范圍的基礎上，如果施工現場臨電有較好的管理，線路及設備嚴格按規范敷設和設置，末級漏電保護器能正常起作用，用電人員有一定的用電知識，那么臨電規模是匹配的，臨電系統運行是安全的，這是臨電規范2005所要求的理想狀態。但施工現場常達不到這種狀態，因而在設計時必須認真考慮施工現場的特殊性及非正常用電狀態下的用電安全，以確保惡劣環境下的用電安全。

2不重視局部/輔助等電位連接

2.1對局部/輔助等電位連接認識不足

TN-S系統的PE線布設相當于是臨電系統的總等電位連接，將施工現場設備與正常不帶電部分進行對地等電位連接，將施工現場設備與正常不帶電部分進行對地等電位連接。只連接總配電箱、分配電箱、開關箱、用電設備的總等電位是不夠的，還需要進行輔助/局部等電位連接，以降低施工現場臨電設計時忽略或施工時嫌麻煩、嫌成本增加而不愿意做或認為有了漏電保護就用不著再做，且在施工現場也很少進行這方面的用電安全評估，因此施工現場基本沒有進行必要的輔助等電位連接/局部等電位連接。

局部等電位連接是局部電氣設備各外露可導電部分與局部區域內可導電部分、電氣設備間采用聯接導體進行S型或M型或直接等電位連接的方法。它能降低接觸電壓，防止間接接觸電擊及電磁干擾，保證導電部件間不產生有害的電位差，不發生旁側閃絡放電；完善的等電位連接還能防止雷電、處部其它電流在接地裝置上引起地電位升高。

2.2要做好臨電系統的局部/輔助等電位連接

臨電規范2005中規定“當施工現場與外電線路共用同一供電系統時，電氣設備的接地、接零保護應與原系統保持一致，不得一部分做保護接零，另一部分做保護接地”，但在施工現場一部分設備做保護接零、另一部分設備做保護接地的相鄰設備間有局部/輔助等電位連接，那么就可以大幅度降低觸電的風險。

等電位連接是TN-S系統漏電保護的后備安全措施，在施工現場，臨電系統僅靠漏電保護切斷接地故障的保護措施是不完全可靠的，有可能會因漏電保護器產品本身的質量或技術參數選擇不當及施工現場的特殊性、維護管理不善等問題使分級漏電保護不起作用，不能防止或杜絕危險的接觸電壓對人身的傷害。對于TN-S系統，漏電保護也無法防止由外部引入的故障電壓所造成的危害。因此在施工現場TN-S系統作局部/輔助等電位連接是必要的。

3 TN-S系統的設計的注意事項

3.1 TN-S系統對高壓系統接地故障的防護

在施工現場設置變壓器時，變壓器外殼接地和TN-S系統的工作接地通常在一起的，而工作接地點是TN-S系統PE線和N線分開的位置，在正常情況下PE線是接近地電位的。一旦高壓側對變壓器外殼發生故障接地，變壓器的接地裝置上將流過故障，即工作接地上將產生較高電位，此時PE線上就引入了這個高電位，漏電保護器不能切除故障，只能靠PE線上的重復接地降低高電位，靠局部等電位連接形成的等電位保護用人員安全。因局部TN-S系統較TN-S系統遠離變壓器一些，故安全狀況會稍好一些。

TN-S系統防護高壓系統接地故障的最好措施是分開設置變壓器外殼接地和TN-S系統工作接地，這樣，高壓側發生高壓系統與地間的故障時，PE線上不會有通過共同接地裝置從高壓傳導過來的故障對地電壓。

4 結束語

臨電規范2005要求施工現場必須采用TN-S系統，而施工現場的特殊性要求TN-S系統必須具有合適的保護范圍、多級有效的漏電保護、連接可靠的PE線、合理的重復接地及局部等電位連接，因此根據施工現場實際靈活配合設置，形成技術上有效，經濟上較為合理的TN-S系統。而在保證了技術的基礎上，實行有效的監管，不斷隨施工階段進行持續評估、改進，才能從根本上實現TN-S臨電系統的安全、有效。