摘要:根据《施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)》等规范标准,施工现场中性点接地系统必须采用TNS系统,但是由于多种因素,施工现场中的TNS系统内部分混杂TT系统,使得TNS用电系统存在安全隐患。本文通过对TNS系统和TT系统进行分析,探讨如何设置规范、统一的TNS用电系统。
关键词:安全;临时用电;TNS
福建液化天然气(LNG)接收站和输气干线项目(站线项目)是福建液化天然气总体项目的牵头项目,是中国海洋石油总公司在沿海为主投资建设的第二个LNG接收站。福建LNG站线项目包括LNG专用码头、接收站和输气干线。码头和接收站位于福建湄州湾北岸莆田秀屿港区。一期工程接收站年接收能力为260万吨LNG,二期工程设计规模达500万吨/年。
福建LNG站线项目施工现场临时用电配电箱数量多、用电设备多,同时施工现场具有临时性、多变性的特点和部分操作人员对电气设备不熟悉的状况,发生施工现场临时用电安全事故概率高,因此正确设置现场临时用电系统,排除临时用电安全隐患是站线项目建设期HSE管理重点之一。在临时用电管理中,TNS用电系统的正确应用是保证施工现场临时用电安全的基础。
1 TNS系统与TT系统概述
1.1 TT系统
TT系统是将电气设备的金属外壳直接接地的保护系统,称为保护接地系统,也称 TT 系统。TT中第一个符号T表示电力系统中性点直接接地,第二个符号T表示负载设备外露不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与系统如何接地无关,如图1。
1.2TNS系统
TNS用电系统是将电气设备的金属外壳与保护零线(PE)相接的保护系统,称作接零保护系统。TNS中第一个符号T表示电力系统中性点直接接地,第二个符号N表示负载采用接零保护,第三个符号S表示工作零线与保护零线分开。正常运行时,保护线不通过电流,也不带电位。只有在发生接地故障时,会有故障电流通过,因此电气装置的外露可接近导体,在正常运行时不带电位。
2TNS系统与TT系统安全性分析
TNS系统与TT系统所具有的特性决定了两个系统的安全性有所不同。
2.1漏电时保护设备的动作时间分析
当电气设备的金属外壳带电时,由于有中性点接地与接地保护存在,回路电阻较大,故障电流较小,低压断路器不一定能跳闸。而TNS系统,当故障使电气设备金属外壳带,形成相线和零线短路,由于回路电阻较小,故障电流较大,能使断路器或保护装置动作切断电源,因而更加安全。
2.2TT系统和TNS系统实际应用分析
TT系统需要在每一个用电设备外壳均设置接地,但在实际工作中配电箱和用电设备反复移位的情况常常发生,使得施工现场接地不到位情况较频繁出现。而TNS系统在除了中性点接地外,要求整个系统内设置不少于三处接地,这在现场相对比较容易实现,与TT系统相比更易设置完整的体系。
没有一种绝对安全的用电系统,但就以上分析而言TNS较TT系统更加安全实效。
3施工现场TNS系统与TT系统的区分
TNS系统与TT系统最大区别是前者有一条贯穿整个用电系统的PE线。但是由于多种原因,施工现场存在着没有区分TNS系统和TT系统的情况,这种情况形成了用电安全隐患。在TNS系统与TT系统混用情况下,当局部TT系统的用电设备外壳漏电,该漏电电流Ie将通过故障设备外壳的外壳接地电阻和中性电接地电阻回到中性点,而导致整个PE线和与其连接的设备外壳低压带电,给临时用电系统带来了较隐蔽的用电安全隐患,有造成触电的可能,因此须设置统一的TNS系统消除隐患。
值得注意的是对于TNS系统来说,因N线与PE线是分开敷设,并且是相互绝缘的,同时与用电设备外壳相连接的是PE线而不是N线。因此最主要的是PE线的电位,而不是N线的电位,所以在TNS系统中重复接地不是对N线的重复接地。如果将PE线和N线共同接地,由于PE线与N线在重复接地处相接,重复接地点与配电变压器工作接地点之间的接线已无PE线和N线的区别,原由N线承担的中性线电流变为由N线和PE线共同承担,并有部分电流通过重复接地点分流。由于这样可以认为重复接地点前侧已不存在PE线,只有由原PE线及N线并联共同组成的PEN线,整个系统非TNS系统。
4结语
解决这两种系统混用的情况,把握《施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005)》等规范标准,正确区分TNS、TT等用电系统,并在设置TNS系统注意:
a)保护接零除了从总配电箱电源侧引出外,在任何地方不与工作零线有电气连接;
b)在任何情况下不得将PE线作负荷线用;
c)保护线PE不允许断线,不允许装设开关、熔断器、漏电保护器等隔离或保护装置;
d)保护零线的截面积不小于工作零线的截面积,同时满足机械强度的要求;
e)PE线应重复接地。
没有一种绝对安全的用电系统,因此施工现场临时用电的安全不仅仅是通过用电系统来保障,需要通过对施工生产中的临时用电安全进行计划、组织、协调和控制,达到体系中的人、机、环境的和谐,保护人员在施工中的安全和健康。
公司对福建LNG站线项目现场的用电安全管理依照国家规范,以中国海油的安全理念为指导,遵循公司的健康安全环保管理体系的程序、规定,并通过对临时用电工作的全员、全过程、全方位的HSE管理,实现了临时用电的安全风险控制。
参考文献:
[1] 杨有启.电气安全工程.北京:北京经济学院出版社.1991.
[2] 李世林.电气安全技术手册.北京:中国计量出版社.1995.
[3] 李世林.电气装置和设备的电击防护技术.北京:中国标准出版社,1998.
[4] JGJ46-2005.施工现场临时用电安全技术规范.
论文作者:黄勤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
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