1、建筑电气技术建筑电气技术第一章第一章 建筑电气基础知识建筑电气基础知识 第一节第一节 电路的组成电路的组成一、电路的作用及其组成一、电路的作用及其组成 电路由电源、中间环节和负载组成。中间环节指导线、各种控制设备、保护设备、电缆等；电源指发电机或变压器等；负载指各种用电设备。所以，电路是由一些元件和设备组合起来为了完成某种功能的整体。在电力及一般用电系统中，电路起着传输、分配和转换电能的作用。发电厂的发电机组把水的位能、煤的热能、原子的核能等转换成电能，经过升压后用高压输电线路把电能送到用电地区，再把电压降下来，供用户负载使用。二、电路的基本物理量二、电路的基本物理量1、电流 电路中的带电粒子
2、(电子和离子)受到电源电场力的作用，形成有规则的定向运动，称为电流。单位为A 2、电位 它表示电场中某一点所具有的电位能。3、电压 它表示电源电场力对运动的电荷所作的功。单位为V 4、电动势 为了表征电源内部外力作功的本领，引入电动势这一物理量。单位为V 5、电能 当电流通过电路时，将发生能量转换。J6、电功率 在单位时间内电路中产生的或者消耗的电能，称为电功率，简称功率，单位为W。7、电阻 电荷在导体内流动必然要受到导体内分子的阻力，这种阻力称为电阻，用R表示，单位为。实验证明，在一定温度下，对某一种材料，电阻R与其长度L成正比，与其截面S成反比，即 R=l/S 式中 电阻率(nm)。在20
3、时的电阻率Cu：0.017211m Al0.02911m。三、电路的工作状态三、电路的工作状态只要电路中导体内有电流通过，导体就会发热。若导体电阻是R，电阻所消耗的电能全部变为热能，经过时间t秒后，则其热量为 QI2Rt(J)对电路的三种工作状态分析如下。1、开路状态 当电路的开关断开时，称为开路，其特征是电流为零，2、短路状态 当电路中有电压的两点被电阻为零的导体联接时，称为短路，其特征是电流很大。3、额定工作状态 对用电设备一般都规定有额定电流。额定电流是指电气设备长时间工作所容许通过的最大电流，用IN表示。实际电流小于IN时称为轻载，大于IN时称为超载，等于IN时称为满载。满载就是额定工
4、作状态。有些设备不标出额定电流而标出额定电压，即UN，或标出额定功率，即PN。第二节第二节 基本定律基本定律一、欧姆定律一、欧姆定律导体中电流I的大小与加在导体两端电压U成正比，而与导体的电阻尺成反比。这个关系称为欧姆定律。欧姆定律是计算电路的最基本定律。无源电路的欧姆定律 I=U/R 全电路的欧姆定律 R0是电源内阻，RL是线路电阻，R是负载电阻。E=U+UL+U0=IR+IRL+IRo二、基尔霍夫定律二、基尔霍夫定律 1、基尔霍夫第一定律 又称为节点电流定律。Iin=Iout 2、基尔霍夫第二定律 又称为回路电压定律。E=IR利用上面的几个定律，可以分析供电线路中出现的一些现象和问题。综合
5、应用基尔霍夫两定律可以计算复杂电路的电流或电压。第三节第三节 单相交流电路单相交流电路现代电子技术中，电能的产生、输送、分配和使用几乎都采用交流电。交流电最重要的特征是电流、电压的大小和方向随时间作周期性的变化。实用电网中使用的电流和电压是按正弦规律变化的交流电。一、正弦交流电的特征一、正弦交流电的特征根据电磁感应原理，交流发电机发出的电动势波形如图。1、交流电的周期与频率 是用来表征交流电变化快慢这一特征的。交流电变化一周所用的时间称为周期，用T表示，单位用S(秒)表示。交流电在每一秒钟内所变化的周数称为频率，用f表示，单位Hz(赫兹)。从定义可知周期与频率的关系是互为倒数，即 T 1/f
6、我国交流电的工业频率(工频)为50Hz，变化时间T=1/f=0.02 S。有的国家或地区的频率用60Hz。交流电变化的快慢，还可以用角频率来表示(也称作角速度)。交流电变化一周，也就是变化了2丌弧度(rad)。所以，角频率为 (rads)工频50Hz时，2f2*50=100 314 rads。22fT2、交流电最大值 交流电在一个周期中所出现的最大瞬时值称为最大值，或称幅值。它表示的是交流电大小的特征，如Em、Um、Im。分别表示电动势、电压、电流的最大值。3、相位与相位差 相位是表示交流电变化状态的物理量，也称相位角。它表示交流电在某一瞬间所变化的电角度，通常可以把交流电变化一周视为360电
7、角。如果开始观察交流电时，它已经变化了角度，则称为初相角。交流电以电角速度经过t秒时所变化的电角度为 =t+当两个同频率正弦交流电相比较时，它们的相位角之差称为相位差。如图16所示，其相位差为 1-260-(-30)=90二、正弦交流电的表示方法二、正弦交流电的表示方法 正弦交流电的表示方法有三角函数表示法、正弦曲线表示法、极坐标表示法和相量表示法等。相量表示法的特点是便于分析问题，所以本节只介绍定性分析用的相量表示法。因交流电的大小需要有一个确定的数来表示才方便，因此提出有效值的概念。有效值：正弦交流电的大小是不断变化的，所以画图、计算等均不方便。为此，实用中采用有效值表示。有效值的定义为：
8、正弦交流电通过一个电阻，在一个周期内所发出的热量，与一直流电通过同一电阻、在相同时间内所发出的热量相等时，这个直流电的数值就是正弦交流电的有效值。实用中，电工计算和测量都采用有效值来表示交流电的大小。电动机和电器设备的铭牌电压或电流数值也都是用有效值来表示的。三、负载的性质三、负载的性质 交流电路中负载用电抗X表示，负载是由三个参数组成的，它们是电阻R、电感L和电容C。严格地讲，这三种参数分布在整个电路中。负载的性质就是由这三种参数的大小决定的。1、纯电阻性负载 负载由电阻构成，如白炽灯、电炉等可以近似视为纯电阻性质的负载。其主要特点如下。(1)电压与电流同相位，即相位差为零 图18所示是理想
9、状态下的纯电阻电路。(2)电压与电流的关系 IUR，即与直流电路欧姆定律形式相同。(3)电功率 从图18b可看出其功率为正，表示把电能都转换成了其它形式的能。可证明其平均功率为 P=IU 2、纯电感性负载 负载由线圈构成。为简化起见，把以电感参数为主，其它参数小到可以忽略时，可视为纯电感电路，其主要特点如下。(1)电流与电压的相位关系 由于线圈通入交流电后会产生自感电动势，其方向总是企图阻止电流的变化，结果电流相位滞后电压90电位角。如图19中b、c所示。(2)电流与电压的数值关系 由数学分析可知电压UL、电流I、电感L、角频率的关系为 ，UL=IL 或 I=UL/L=UL/RL 上式表明，当
10、电压一定时，电流I与L成反比，L对电流起着阻碍作用，称为感抗，用XL表示，单位为。工频时，XL=L 2fL=314 L 式中 XL 感抗()，L 电感(H)；角频率(rads)。当电压U和自感L一定时，频率越高则电流越小。如果把线圈接入直流电源，直流电频率为零，这时感抗为零。所以线圈在直流电路中可视为短路。同样，电感上越大，产生自感电动势的能力越强。电感电压UL与电流之积称为无功功率，用Q表示。(var)22LLLLUQIUI XX 3、纯电容负载 负载参数只有电容C，其它参数都小到可以忽略的程度就可称为纯电容负载，如纯电容器组成的电路。纯电容电路主要特点如下。电流与电压的相位关系 给电容器通
11、入交流电会产生充放电现象，电流总是超前于电压90电角，如图所示。cIUC1cccUUIXC电流与电压的数值关系 由数学分析可知电流I电压U、角频率、电容 C的关系为 或 Xc称为容抗，它与电流成反比，单位也为。式(120)既为纯电容电路的欧姆定律。在工频时，容抗为 上式表明，电容C与容抗成反比。1112314cXCfCC功率关系 瞬时功率 瞬时功率p=iu，即将各瞬时的电流和电压相乘而得到的瞬时功率，由图 瞬时功率曲线可知，其功率有正负之分，“正”表明负载从电源吸取电能，并转换为电容器的电场能，“负”表明负载将电场能返还给电源。而且，各周期中正负相等，瞬时功率平均值为零。有功功率 即平均功率，
12、用P表示，从瞬时功率曲线图或数学推导都可得知有功功率等于零，即 P0 W 。无功功率 纯电容负载虽然不消耗电源功率，但是却占用了电源功率进行能量的“吞吐互换”。为了衡量吞吐能量的情况，引入了无功功率的概念，即电流与电容电压有效值之积也称为无功功率，用Q表示。单位为乏(var)或千乏(kvar)。22ccccUQIUI XX电阻、电感串联电路 平常使用的许多负载含有电阻和电感两种主要参数，其电路可等效为电阻、电感串联电路。电流和电压的相位关系 如图11l所示，由数学分析可知，总电压U等于电压UL和电压UR的相量和。如果以总电压为参考相量画于水平位置，则电流I与电压UR同相，且滞后于电压U一个角，
13、如图111c所示。(3)功率关系 1)瞬时功率 瞬时功率p=ui，即将各瞬时的电流和电压相乘而得到的瞬时功率。由图111b瞬时功率曲线可知，其功率有正负之分，“正”表明负载电阻消耗电能及电感线圈从电源吸取电能变为磁场能，“负”表明负载将磁场能返还给电源。而且，各周期中正负不相等，正大负小，故瞬时功率平均值不为零。(2)电流与电压的数值关系 由数学分析可知，式中 阻抗()。式(123)是电阻、电感串联电路的欧姆定律表示式，表明电流的大小与电压成正比，与阻抗成反比。222222RLLLUUUIRIXIRXIZ22LZRX 有功功率 即平均功率，用P表示。由数学推导可得知，有功功率等于电流有效值I在
14、电压有效值U方向上的投影，即IR。与电压U的乘积。P=IUcos (W)或 P=I*I*R IUR 由电压关系可知，URUcos 无功功率 电阻、电感串联负载既消耗电源功率，又占用了电源功率。故无功功率Q 即为电流和电压的无功分量的乘积。Q=IUL=IUsinI*I*XL (var)视在功率 电阻、电感串联负载既消耗又占用电源功率，电流、电压有效值之乘积称为视在功率，用S表示，单位为VA或kVA。(VA)在电气工程中，变压器的容量就是用视在功率(kVA)表示的。22QPIUS例:一个电感线圈，上25.5mH，电阻R：6，接于电压220V，求电路中的电流I、平均功率和视在功率，并画出电压、电流相
15、量图。解 XL=2fL 2*3.14*50*25.5*l0E-3 8 根据欧姆定律 I=U/Z=220/10 22A cos=R/Z=0.6 平均功率 P IUcos22*220*O.62904W10862222LXRZ第四节第四节 功率因数及其改善的方法功率因数及其改善的方法 在交流用电设备中，感性负载比较多，如电动机、日光灯、变压器等。它们在运行中电流总是滞后电压一个角，这个相位角影响重大，简述如下。1、功率因数的定义 由于感性负载电流滞后电压角，所以计算功率时，需要把电流相量投影到电压相量方向上去(如果以电压相量作为参考相量)，因此出现一个cos，这个相位差角的余弦称为功率因数。也可以定
16、义为有功功率户和视在功率之比，即 cos=P/S 2、功率因数的大小 根据负载的性质决定功率因数的大小。负载为纯电阻时，电流和电压的相位差角为0，cos1；负载为纯电感时，电流和电压的相位差角为90，cos0；负载为纯电容时，电流和电压的相位差角为90，cos0；感性负载(相当于电阻和电感串联负载)，cos在0和1之间。视在功率S、有功功率P、无功功率Q之间的关系，称为功率三角形。从而得到功率因数大小的关系式为 cos=R/Z=UR/U=P/S 不同性质的负载功率因数不同，也就是它们的电流与电压相位差角不同。单相并联的许多负载，若功率因数不同，则它们的总电流不能直接用算术求和法相加，而是用相量
17、法相加。例如居民使用的白炽灯电流为0.45A，日光灯的电流是0.35A，其电流之和不是0.8A，而比0.8A小。从功率关系中还可以看出，各种不同性质的负载从电源取用的有功功率可以直接用代数法相加求和，但是多个不同性质负载的视在功率之和是不能直接用代数法相加的。二、改善功率因数的意义二、改善功率因数的意义 改善功率因数有重要的现实意义，功率因数高则有以下好处。1、可以充分利用电源的容量 由于发电机或变压器都有一定的额定电压和额定电流，当负载的功率和电压一定时，负载电流和功率因数成反比，即 I=P/Ucos 可见，功率因数越高，电源带的有功功率越大。2、线路功率损耗P小 当电压、线路电阻RL和负载
18、功率一定时，功率因数越高，电流越小，线路功率损耗P12RL越小。3、线路电压损失U小 同理，U=IRL，I越小则U越小。4、节省投资 因为功率因数高，线路电流小，所以导线截面小，还可降低控制设备、保护设备的规格。5、功率因数高可节约电费 规定对低压用户，功率因数大于0.85，则调低电费单价；功率因数小于0.85，则调高电费单价。对高压用户，功率因数大于0.9则调低电费单价，功率因数小于0.9则调高电费单价。高压用户功率因数高则电费起价也低。改善功率因数可以节约电能，可以提高负载的电压等。对新建的工厂，功率因数低于0.9时，不予供电。三、改善功率因数的方法三、改善功率因数的方法 改善功率因数的方
19、法主要有两种途径，都是设法使电源电压与线路电流的相位差角减小。1提高自然功率因数的方法 (1)选择电动机的容量要尽量使其满载 采用降低用电设备无功功率的措施，称为提高设备的自然功率因数。各工业企业所取用的无功功率中，异步电动机约占70以上。因为异步电动机在轻载或空载时，功率因数很低，空载功率因数只有0.20.3，满载时功率因数很高，约为0.850.89。所以，要正确选择异步电动机的容量，容量不能过大，尽可能满载运行。为了避免电动机轻载运行(俗称“大马拉小车”)的不合理运行方式，且现有电动机又不能更换小容量时，可以改变电动机定子绕组接线来降低电动机运行电压。最常用的方法是“丫”法。适用于定子绕组
20、为三角形联结，并有六个接线端、平均负荷在40以下的轻载电动机。(2)电力变压器不宜长期轻载运行 同理，选择电力变压器容量也不宜太大，因为对高压电网来说，变压器是高压电网的负载，也有提高功率因数的问题。如果变压器满载运行，变压器一次侧功率因数仅比二次侧降低约35。若变压器轻载运行，当负荷率小于60时，一次侧的功率因数就显著下降，可达1118。因此，电力变压器在负荷率为60以上时，运行才比较经济。通常在7580比较合适。如果变压器负荷率长时间小于30时，宜更换较小的变压器。，(3)合理安排工艺流程 在建筑工地，用电设备多，在运行时间上合理的安排，限制一些电器的空载运行时间的问题，如采用空载延时断电
21、装置来限制电焊机和机床的空载运行。(4)异步电动机的同步化运行 如负荷率不大于70及最大负荷率不大于90的绕线转子异步电动机，必要时可在绕线转子异步电动机起动完毕后，向转子三相绕组中送入直流电励磁，即产生转矩把异步机牵人同步运行，运行中可向电网输送无功功率，从而改善了供电线路的功率因数。2、用补偿法提高功率因数 是指在感性负载两端并联适当容量的电容器。由于电容器是储能元件，利用它的无功功率来补偿用电设备的自感无功功率，故称为补偿法提高功率因数，其原理如图114所示。在图114中，设电压为参考相量，画在横坐标方向，负载电流IRL可分解为IR和IL两个分量。因为电容电流Ic超前电压90，所以与IL
22、反相，可以抵消一部分自感无功电流分量IL，剩余无功电流分量为 Ix IL-Ic 结果，线路电流I小于IRL。因为IIRL，所以COS1 COS2，（并联电容前后）功率因数提高了。注意：所谓提高功率因数是指供电线路的功率因数，并没有改变负载本身的性质或功率因数。对于负载，其电流、电压、功率及功率因数都不变。第五节第五节 三相交流电路三相交流电路 一、三相交流电源一、三相交流电源 电能的产生、输送和分配大多数采用三相交流电。三相负载如三相交流电动机性能优良，是建筑工业广泛使用的动力设备。三相电源就是三相交流发电机，对于用电单位来说，也可以把电力变压器视为电源。1、三相电源的星形联结 图所示是三相交
23、流发电机示意图，定子有三相绕组，在空间位置互差120，转子是铁心上绕有励磁绕组，由外电路供给直流电励磁。当原动机拖动转子旋转时，在定子绕组中产生感应电动势，其相位差互为120。三相交流发电机绕组接线方法如图117所示，即把三相绕组尾端(U2、V2、W2)联结，称为星形(或丫)联结。三个首端(U1、Vl、W1)引出三根相线，三尾端联结点引出一根中性线，称为工作零线，用N表示。2、线电压与相电压的关系 图117中，三根相线与零线N之间的电压称为相电压，而三根相线之间的电压称为线电压可知3LUU二、三相负载的组成与联接二、三相负载的组成与联接1、三相负载的组成 三相负载可以由三组单相负载组成，也可以
24、由单个的三相负载构成，如图118所示。2、三相不对称负载的星形联结 图119所示为三相不对称负载的星形联结示意图，负载Zu、Zv、Zw一般是由三组单相负载组成，如三相照明负载。所谓不对称是指这三组负载的大小不相等，或它们的相位不相同，有如下特点。1)负载的三个相电压分别等于电源相电压，所以是对称的，互差120相位角。2)负载电流相量和不等于零，所以中性线上有电流，但是电流一般不大。所以在长距离供电时，中性线截面可以减小12号。3)中性线不可断线，否则负载电压失去平衡，负载大的那一相电压小，负载小的那一相电压大，使负载不能正常工作，甚至烧坏负载。因此，中性线上不得安装熔断器或开关。4)中性线的作
25、用是保证负载各相电压分别与电源相电压相等。当某相断路时，不影响其它各相的单相负载正常工作，但对于三相负载(如三相电动机)，则不能正常工作。5)中性线电流IN的大小等于各相电流的相量和，即 IN=Iu+Iv+Iw 有如下特点：例16 已知电源线电压为380V，负载为白炽灯组，功率为Pu9680W，Pv=4840W，Pw=2420W，UN=220V，如图120所示。问负载如何接线?求负载相电压、相电流和中性线电流。解 白炽灯电压220V，可以采用星形联结。由于负载不平衡，故要有中性线。相电压有效值 U=380 =220V各相电流为 IuPuUu=9680220=44A Iv=4840220=22A
26、 Iw=2420220=1lA 中性线电流为 IN=Iu+Iv+Iw 3据相量图可知 Iux 44A Ivx=-22sin30=-11A Iwx=-11sin30=-5.5A Iuy=0 Ivy=-22cos30=-11.9A Iwy=11cos30=9.55A 所以 AIN1.2955.91.195.5114422 3、三相对称负载的星形联结 所谓对称负载，是指负载大小相等，而且性质相同，即 Zu=Zv Zw Z所以 INIu+Iv+Iw=0 因为中性线上的电流为0，所以可以省去中性线，成为星形联结三相三线制，一般用于高压输电或低压动力线路中。在三相三线系统中，电流可借助各相线互为回路，不会
27、影响三相电压及电流的平衡对称。4、三相负载的三角形联结 三相负载有星形和三角形两种基本接法，当负载电压等于电源线电压时，负载应采用三角形联结，如图121所示。其特点如下。当负载平衡时，各相电流相等，各线电流也相等，而且线电流是相电流的 倍，即 当负载不平衡时，则上式不成立。无论负载平衡或不平衡，各线电压恒等于各相电压，即 UL=U33LII三、三相电功率三、三相电功率 1、三相负载不平衡 若三相负载不平衡，无论负载为星形联结或三角形联结，计算各种功率时，都是先求出各相功率，然后再求和得三相总功率。(1)三相有功功率P P=Pu+Pv+Pw =IuUucosu+IvUvcosv+IwUwcosw
28、(2)三相无功功率Q Q=Ou+Ov+Ow =IuUusinu+IvUvsinv+IwUwsinw(3)三相视在功率S 22QPS2、三相负载平衡时 当三相负载平衡时，只要求出一相功率，再乘以3就是三相功率。(1)三相有功功率P P=3P 3IU+cos(2)三相无功功率Q Q=3Q=3IU+sin(3)三相视在功率S =3IU 22QPS实用中，电气设备铭牌一般都是标出线电压、线电流，所以可改为下述形式，即(1)三相有功功率P (2)三相无功功率Q (3)三相视在功率S 3cos3cos3LLLUPII U3sin3sin3LLLUQII U3333LLLLUSI UII U第六节第六节 T
29、T、TNC、TNS及及IT供电系统供电系统 建筑工程供电使用的基本供电系统有三相三线制、三相四线制等，但这些名词术语内涵不是十分严格的。国际电工委员会(1EC)对此作了统一规定，称为TT系统、TN系统、IT系统。其中TN系统又分为TN-C、TN-S、TN-C-S系统。本节内容就是对各种供电系统做一个扼要的介绍。一、工程供电的基本方式一、工程供电的基本方式 根据IEC规定的各种保护方式、术语概念，低压配电系统按接地方式的不同分为三类，即 TT、TN和IT系统，分述如下。1、TT方式供电系统 TT方式是指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。第一个符号T表示电力系
30、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联接的金属导电部分与大地直接联接，而与系统任何接地无关。在TT系统中负载的所有接地均称为保护接地，如图122所示。这种供电系统的特点如下。1)当电气设备的金属外壳带电(相线碰壳或设备绝缘损坏而漏电)时，由于有接地保护，可以大大减少触电的危险性。但是，低压断路器(自动开关)不一定能跳闸，造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压，属于危险电压。2)当漏电电流比较小时，即使有熔断器也不一定能熔断，所以还需要漏电保护器作保护，因此TT系统难以推广。3)TT系统接地装置耗用的钢材多，而且难以回收，费工时、费料。现在有的建设单位是采用TT系统，施工单
31、位借用其电源作临时用电时，应作一条专用保护线，以减少接地装置钢材用量，如图123所示。图中点划线框内是施工用电总配电箱，把新增加的专用保护线PE线和工作零线N分开，其特点是：共用接地线与工作零线没有电的联系；正常运行时，工作零线可以有电流，而专用保护线没有电流；TT系统适用于接地保护点很分散的地方。2TN方式供电系统 这种供电系统是将电气设备的金属外壳与工作零线相接的保护系统，称作接零保护系统，用TN表示。它的特点如下。1)一旦设备出现外壳带电，接零保护系统能将漏电电流上升为短路电流，这个电流很大，是TT系统的53倍，实际上就是单相对地短路故障，熔断器的熔丝会熔断，低压断路器的脱扣器会立即动作
32、而跳闸，使故障设备断电，比较安全。2)TN系统节省材料、工时，在我国和其它许多国家广泛地得到应用，可见比TT系统优点多。TN方式供电系统中，根据其保护零线是否与工作零线分开而划分为TN-C和TN-S等两种。3TN-C方式供电系统 它是用工作零线兼作接零保护线，可以称作保护性中性线，可用PE表示，如图124所示。这种供电系统的特点如下。1)由于三相负载不平衡，工作零线上有不平衡电流，对地有电压，所以与保护线所联接的电气设备金屑外壳有一定的电压。2)如果工作零线断线，则保护接零的漏电设备外壳带电。3)如果电源的相线碰地，则设备的外壳电位升高，使中性线上的危险电位蔓延。4)TN-C系统干线上使用漏电
33、保护器时，工作零线后面的所有重复接地必须拆除，否则漏电开关合不上；而且，工作零线在任何情况下都不得断线。所以，实用中工作零线只能让漏电保护器的上侧有重复接地。5)TN-C方式供电系统只适用于三相负载基本平衡的情况。4、TNS方式供电系统 它是把工作零线N和专用保护线PE严格分开的供电系统，称作TN-S供电系统，如图125所示。TNS供电系统的特点如下。1)系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。PE线对地没有电压，所以电气设备金属外壳接零保护是接在专用的保护线PE上，安全可靠。2)工作零线只用作单相照明负载的回路。3)专用保护线PE不许断线，也不许进入漏电开关。4)干
34、线上使用漏电保护器时，工作零线不得有重复接地，而PE线有重复接地，但是不经过漏电保护器，所以TN-S系统供电干线上也可以安装漏电保护器。5)TN-S方式供电系统安全可靠，适用于工业与民用建筑等低压供电系统。在建筑工程开工前的“三通一平”(电通、水通、路通和地平)必须采用TN-S方式供电系统。5、TN-C-S方式供电系统 在建筑施工临时供电中，如果前部分是TN-C方式供电，而施工规范规定施工现场必须采用TNS方式供电系统，则可以在系统后部分现场总配电箱中分出PE线，如图126、127所示。这种系统称为TN-C-S供电系统。TN-C-S系统的特点如下。工作零线N与专用保护线PE相联通，如图126中
35、ND这段中性线不平衡电流比较大时，电气设备的接零保护受零线电位的影响。D点至后面PE线上没有电流，即该段导线上没有电压降，因此，TNCS系统可以降低电动机外壳对地的电压，然而又不能完全消除这个电压，这个电压的大小取决于ND线的负载不平衡的情况及ND这段线路的长度。负载越不平衡，ND线又很长时，设备外壳对地电压偏移就越大。所以要求负载不平衡电流不能太大，而且在PE线上应作重复接地，如图127所示。PE线在任何情况下都不得进入漏电保护器，因为线路末端的漏电保护器动作会使前级漏电保护器跳闸造成大范围停电。3)对PE线除了在总箱处必须和N线相接以外，其它各分箱处均不得把N，线和PE线相联，PE线上不许
36、安装开关和熔断器，也不得用大地兼作PE线。通过上述分析，TN-C-S供电系统是在TN-C系统上临时变通的作法。当三相电力变压器工作接地情况良好、三相负载比较平衡时，TN-C-S系统在施工用电实践中效果还是可行的。但是，在三相负载不平衡、建筑施工工地有专用的电力变压器时，必须采用TNS方式供电系统。6IT方式供电系统 I表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。第二个字母T表示负载侧电气设备进行接地保护，如图128所示。IT方式供电系统在供电距离不是很长时，供电的可靠性高、安全性好。一般用于不允许停电的场所，或者是要求严格地连续供电的地方，例如电力炼钢、大医院的手术室、地下矿井等处。地下矿井内供
37、电条件比较差，电缆易受潮。运用IT方式供电系统，即使电源中性点不接地，一旦设备漏电，单相对地漏电流仍很小，不会破坏电源电压的平衡，所以比电源中性点接地的系统还安全。但是，如果用在供电距离很长时，供电线路对大地的分布电容就不能忽视了。从图129可见，在负载发生短路故障或漏电使设备外壳带电时，漏电电流经大地形成回路，保护设备不一定动作，这是有危险的。只有在供电距离不太长时才比较安全。这种供电方式在工地上很少见。二、供电线路符号小结二、供电线路符号小结 1)国际电工委员会(1EC)规定的供电方式符号中，第一个字母表示电力(电源)系统对地的关系。如了表示中性点直接接地，I表示所有带电部分绝缘。2)第二个字母表示用电装置外露的可导电部分对地的关系。如T表示设备外壳接地，它与系统中的其它任何接地点无直接关系，N表示负载采用接零保护。3)第三个字母表示工作零线与保护线的组合关系。如C表示工作零线与保护线是合一的，如TN-C；S表示工作零线与保护线是严格分开的，所以PE线称为专用保护线，如TNS。
