何 TT 、 TN 、 情報技術 システム？

一、建築工事給電システム

建築工事の電力供給に使用される基本的な電力供給システムには、三相三線制三相四線制などがあるが、これらの名詞用語の内包はあまり厳格ではない。電工委員会（IEC）はこれに対して、TTシステム、TNシステム、ITシステムと呼ばれる統一的な規定を行った。ここで、TNシステムはまたTN−C、TN−S、TN−C−Sシステムに分けられる。次は、さまざまな電力供給システムを要約して紹介します。

TTシステムTN-C

給電システムTNシステムTN−S

ITシステムTN-C-S

（一）工事電力供給の基本方式

IECが規定する各種保護方式、用語概念に基づき、低圧配電システムは接地方式の違いによって3種類に分けられ、すなわちTT、TNとITシステムは以下のように分類される。

（1）TT方式給電システムTT方式とは、電気機器の金属ケースを直接接地する保護システムのことであり、保護接地システムとも呼ばれ、TTシステムとも呼ばれる。最初の符号Tは電力系統の中性点が直接接地されていることを示し、2番目の符号Tは、システムがどのように接地されているかに関係なく、負荷デバイス露出が帯電体に接地されていない金属導電部分が大地に直接結合されていることを示している。TTシステムにおける負荷のすべての接地は、図1−1に示すように、保護接地と呼ばれる。この給電システムの特徴は以下の通りである。

1）電気機器の金属ケースが帯電（配線がケースに接触したり、機器が絶縁破壊されて漏電したりする）場合、接地保護があるため、感電の危険性を大幅に減らすことができる。しかし、低圧遮断器（自動スイッチ）は必ずしもトリップできるとは限らず、漏電設備の外殻対地電圧は安全電圧より高く、危険電圧に属する。

2）漏電電流が比較的小さい場合、ヒューズがあっても溶断できるとは限らないので、漏電保護器を保護する必要があり、このTTシステムを普及させるのは難しい。

3）TTシステム接地装置は鋼材の消費が多く、しかも回収、工数、材料費がかかりにくい。

現在、TTシステムを採用している建築単位があり、施工単位がその電源を一時的に使用する場合、図1-2に示すように、接地装置を必要とする鋼材の使用量を減らすために保護線を使用している。

図中の点線枠内は施工用電気総配電箱であり、新たに増加した保護線PE線と作業ゼロ線Nを分け、その特徴は：①共用接地線と作業ゼロ線に電気がない、②正常運転時、動作ゼロ線に電流があり、保護線に電流がない、③TTシステムは接地保護が分散している場所に適用される。

（2）TN方式給電システムこの給電システムは、電気機器の金属ハウジングを動作ゼロ線に接する保護システムであり、接ゼロ保護システムと呼ばれ、TNで表される。その特徴は次の通りです。

1）一旦設備に外殻帯電が発生すると、接合ゼロ保護システムは漏電電流を短絡電流に上昇させることができ、この電流はTTシステムの5.3倍大きく、実際には単相対的短絡故障であり、ヒューズは溶断し、低圧遮断器のトリップは直ちに動作してトリップし、故障設備を停電させ、比較的に安全である。

2）TNシステムは材料、工数を節約し、我が国とその他の多くの国で広く応用されており、TTシステムよりも利点が多いことがわかる。TN方式給電システムでは、その保護ゼロ線が動作ゼロ線から分離されているか否かに応じてTN−CとTN−Sの2種類に区分される。

（3）TN-C方式給電システムそれは動作ゼロ線でゼロ保護線を兼ねるので、保護中性線と呼ぶことができ、図1-3に示すようにNPEで表すことができる。この給電システムの特徴は以下の通りである。

1）三相負荷がアンバランスであり、動作ゼロ線にアンバランス電流があり、対地に電圧があるため、保護線に接続された電気設備金属ケースに一定の電圧がある。

2）動作ゼロ線が断線された場合、ゼロに接続された漏電防止装置の外殻が帯電する。

3）電源の相線が接地されると、設備の外殻電位が上昇し、中性線上の危険電位を蔓延させる。

4）TN-Cシステムの幹線で漏電保護器を使用する場合、動作ゼロ線の後ろの重複接地はすべて撤去しなければならない、そうしないと漏電スイッチが閉じられない、また、作業ゼロ線はいかなる場合でも断線してはならない。したがって、実用的には動作ゼロ線は漏電保護器の上側に繰り返し接地させるしかない。

5）TN−C方式給電システムは三相負荷の基本平衡状況にのみ適用される。

（4）TN−S方式給電システム動作ゼロ線Nと保護線PEを厳密に分離した給電システムであり、TN−S給電システムと呼ばれ、図1−4に示すように、TN−S給電システムの特徴は以下の通りである。

1）システムが正常に動作している時、保護線に電流がなく、ただ動作ゼロ線に不平衡電流がある。PE線は対地電圧がないので、電気設備の金属ハウジングのゼロ保護は接続された保護線PEであり、安全で信頼性がある。

2）動作ゼロ線は単相照明負荷回路としてのみ使用される。

3）保護線PEは断線してはならず、漏電スイッチに入ってはならない。

4）幹線には漏電保護器を使用し、動作ゼロ線には重複接地があってはならず、PE線には重複接地があるが、漏電保護器を通過しないので、TN-Sシステム給電幹線にも漏電保護器を設置することができる。

5）TN-S方式給電システムは安全で信頼性があり、工業と民間建築などの低圧給電システムに適している。建設工事工の前の「三通一平」（電通、水通、路通と地平はTN-S方式の給電システムを採用しなければならない。

（5）TN-C-S方式給電システムは建築施工仮給電において、前部分がTN-C方式給電であり、施工規範は施工現場がTN-S方式給電システムを採用しなければならないと規定している場合、システム後部分の現場総配電箱でPE線を分離することができ、図1-5、1-6に示すように。このシステムをTN−C−S給電システムと呼ぶ。TN−C−Sシステムの特徴は以下の通りである。

図1-5 TN-C-S方式給電システム1-6工事現場の総配電箱からPE線を分離する

1）動作ゼロ線Nと保護線PEとを接続し、図1-5 NDのようにこの線路のアンバランス電流が比較的大きい場合、電気設備のゼロ接合保護はゼロ線電位の影響を受ける。D点から後のPE線には電流がない、すなわちこのセグメントの導線には電圧降下がないので、TN−C−Sシステムはモータハウジングの対地電圧を下げることができるが、この電圧を除去することはできない。この電圧の大きさはND線の負荷不均衡の場合とND線の長さに依存する。負荷がアンバランスであるほど、ND線が長くなると、デバイスハウジングの接地電圧オフセットが大きくなります。したがって、負荷不均衡電流はあまり大きくならず、額1〜6に示すようにPE線上に繰り返し接地する必要がある。

2）PEワイヤは、ワイヤ端部の漏電保護器の動作により前段の漏電保護器がトリップして広範囲の停電を引き起こすため、いかなる場合でも漏電保護器に入ることができない。

3）PE線に対しては、総箱のところでN線と接続しなければならない以外、他の各箱のところではN線とPE線を接続してはならず、PE線にスイッチとヒューズを取り付けてはならず、PE線を兼ねて大顧してはならない。

以上の分析により、TN−C−S給電システムはTN−Cシステム上で一時的に融通する方法である。三相電力変圧器の動作接地状況が良好で、三相負荷がバランスがとれている場合、TN-C-Sシステムは施工用電気実践において効果がある。しかし、三相負荷のアンバランス、建設工事現場にある電力変圧器の場合は、TN-S方式の電力供給システムを採用しなければならない。

（6）IT方式給電システムIは、電源側が動作接地されていないか、高インピーダンス接地されていることを示す。各2文字Tは、図1〜7に示すように、負荷側電気機器が接地保護されていることを示している。

IT方式給電システムは、給電距離がそれほど長くない場合、給電の信頼性が高く、安全性が良い。一般的に停電が許されない場所や、電力製鋼、大病院の手術室、地下坑道など、厳格な連続電力供給が必要な場所に使用されています。地下坑内の電力供給条件は比較的悪く、ケーブルは湿気を受けやすい。IT方式の給電システムを運用すると、電源中性点が接地されていなくても、一旦設備が漏電すると、単相対地漏電電流は依然として小さく、電源電圧のバランスを破壊することはないので、電源中性点接地のシステムよりも安全である。

しかし、給電距離が長い場合に使用すると、給電線の大地への分布容量は無視できない。図1-8から分かるように、負荷に短絡故障が発生したり、漏電が設備外殻を帯電させたりした場合、漏電電流は大地を通って架路を形成し、設備を保護するために必ずしも動作しないことは危険である。電力供給距離があまり長くない場合にのみ安全です。この電力供給方式は工事現場では珍しい。

（二）給電回路記号小結

1）電工委員会（IEC）が定める給電方式記号のうち、最初の文字は電力（電源）システムの対地関係を表す。Tは中性点直接接地であることを示し、Iはすべての帯電部分が絶縁されていることを示します。

2）2番目の文字は、電気装置で露出した導電性部分の対地関係を表す。Tは設備の外殻が接地されていることを示しており、それはシステム中の他の接地点と直接関係がない、Nは負荷がゼロ接合保護を採用していることを示している。

3）3番目の文字は、動作ゼロ線と保護線の組み合わせの関係を表します。例えばCは動作ゼロ線と保護線が一致していることを示し、例えばTN−C、Sは動作ゼロ線と保護線が厳密に分離されていることを示しているので、PE線はTN-Sなどの保護線と呼ばれています。