董鑫

摘要：電氣接地可以分為功能接地、保護(hù)接地和防雷接地，不管何種性質(zhì)的接地，其實(shí)質(zhì)均為將電氣設(shè)備可導(dǎo)電部分與大地可靠連接，從而保證電氣設(shè)備及人身安全。而接地系統(tǒng)在道路照明中，以TN-S與TT系統(tǒng)最為常見(jiàn)，其中TT接地系統(tǒng)因?yàn)榘踩愿眠\(yùn)用也最廣，結(jié)合道路照明特點(diǎn)對(duì)TT系統(tǒng)單獨(dú)接地與共同接地型式的選擇及運(yùn)用等問(wèn)題逐一進(jìn)行分析討論。

關(guān)鍵詞：道路照明;接地型式;TT系統(tǒng);TN-S系統(tǒng);接地電阻

引言

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，在城市規(guī)劃中對(duì)于道路照明也提出了一定的要求。道路照明是較為關(guān)鍵的內(nèi)容。對(duì)TN系統(tǒng)以及TT系統(tǒng)2種接地方式進(jìn)行分析，合理地應(yīng)用接地系統(tǒng)可以提升道路照明系統(tǒng)的安全性、可靠性。

1道路電氣設(shè)計(jì)中的接地施工分類

在電氣項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)就是接地施工。接地指的是存在于電力系統(tǒng)與電氣裝置的中性點(diǎn)與所涉及到的裝置外部的導(dǎo)電部分在導(dǎo)體和大地的作用下，連接在了一起。按其接地的功效分類，可分為3種：（1）將中性點(diǎn)直接接入大地的工作接地形式;（2）有效避免雷擊和靜電損壞的防雷接地形式;（3）用來(lái)保護(hù)線路運(yùn)行的保護(hù)接地形式。電氣設(shè)備性能的安全很大程度上取決于接地施工是否到位。若操作失誤很可能引發(fā)各種安全事故。在電氣設(shè)備的安裝過(guò)程中，做好接地工作可以為整個(gè)施工提供一個(gè)安全的施工環(huán)境，確保工程施工進(jìn)度順利推進(jìn)。

2接地型式

2.1TN-S接地形式

在TN-S接地形式中需將中性線以及專用保護(hù)線分離，而在三相系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，專用保護(hù)線上并不會(huì)流過(guò)電流，在中性線上也不會(huì)出現(xiàn)不平衡電流。在正常狀況下，在保護(hù)線上并不會(huì)出現(xiàn)對(duì)地電壓。因此，在各種設(shè)備金屬外殼均需通過(guò)接地保護(hù)線接入PE母排，進(jìn)而構(gòu)建良好的運(yùn)行環(huán)境，為設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。但是此種接地方式還是存在一定的問(wèn)題，如果PE線斷開(kāi)，則就會(huì)導(dǎo)致其失去保護(hù)作用，可能就會(huì)導(dǎo)致電擊事故。在大多數(shù)建筑物的供配電系統(tǒng)中，主要采用TN-S或者TN-C-S的接地保護(hù)形式，為了提升整體的安全性，利用建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋做自然接地體進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)。而在道路照明設(shè)計(jì)中無(wú)條件實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)。在一些道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，如果照明設(shè)備出現(xiàn)接地故障，PE線可能會(huì)將故障電壓傳送到道路照明裝置金屬外殼上，從而可能會(huì)導(dǎo)致觸電事故問(wèn)題。由于道路照明系統(tǒng)負(fù)荷分布比較分散，線路相對(duì)較長(zhǎng)，線路末端位置出現(xiàn)接地故障時(shí)產(chǎn)生的短路電流較低，可能達(dá)不到斷路器的預(yù)期開(kāi)斷電流。增大PE導(dǎo)體的截面積可以增大預(yù)期短路電流，但是增大PE線截面積則就會(huì)增加整個(gè)工程的造價(jià)。

2.2TT系統(tǒng)混合接地

TT 接地形式則是將電氣設(shè)備中金屬外殼連接至與變壓器中性點(diǎn)無(wú)關(guān)的接地點(diǎn)。如果道路照明系統(tǒng)內(nèi)部線路中出現(xiàn)了接地故障，則故障回路除電纜線路電阻之外，也會(huì)將電源側(cè)接地電阻 RE 以及電氣裝置外漏導(dǎo)電部分電阻串聯(lián)起來(lái)，這樣就會(huì)出現(xiàn)接地電阻 RA。TT系統(tǒng)單獨(dú)接地在防電擊措施中最為安全，那么道路照明接地采用TT系統(tǒng)共同接地的方案就不能在工程得到運(yùn)用嗎？筆者認(rèn)為不是絕對(duì)的，對(duì)于道路照明，采用混合式TT接地系統(tǒng)應(yīng)該有更大的應(yīng)用空間，即TT系統(tǒng)單獨(dú)接地與共同接地聯(lián)合使用，將各自的優(yōu)勢(shì)最大化發(fā)揮。在城市道路中，常見(jiàn)的道路形式有城市主干路與快速路、次干路、支路、高架橋等多種形式。對(duì)于城市次干路與支路，路燈往往采用對(duì)稱或單側(cè)布置;其中次干路的路燈多配置在機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車交界處（無(wú)綠化帶），支路的路燈配置在人行道側(cè)，路燈接地應(yīng)采用每處路燈單獨(dú)接地的TT系統(tǒng)，達(dá)不到接地電阻限值的燈桿要補(bǔ)充人工接地裝置，最大限度地滿足用電安全減少電擊事故。對(duì)于（城市）主干路，路燈桿往往配置在機(jī)動(dòng)車與非機(jī)動(dòng)車交界處的綠化帶內(nèi)，路口處則配置在行人道內(nèi)，在保證行人不被直接電擊的情況下，采用共同接地的TT系統(tǒng)可以減少人工接地裝置的敷設(shè)、降低工程造價(jià)，在一組綠化帶內(nèi)配置總?cè)斯そ拥匮b置，便能保證接地電阻在限值以內(nèi)，雖然接地故障蔓延導(dǎo)致的電擊事故無(wú)法避免，但綠化帶實(shí)際已經(jīng)起到防直接觸電的作用;而當(dāng)配置在主干路路口處的路燈燈桿，由于人流密集，碰觸燈桿電擊事故概率大大增加，可以靈活采用單獨(dú)接地的TT系統(tǒng)輔以人工接地裝置，這樣又提高了安全性，快速路和高架橋也是按照在無(wú)行人碰觸機(jī)會(huì)的情況下采用共同接地TT系統(tǒng)，當(dāng)在路口或匯流處，采用單獨(dú)接地TT系統(tǒng)，不僅保證了人員安全，也可以使高架橋無(wú)需單獨(dú)再設(shè)置配電箱采用TN-S系統(tǒng)配電，只由主電源TT系統(tǒng)至橋體后采用共同接地TT系統(tǒng)（可視為一個(gè)單獨(dú)接地體），預(yù)留接地線，增設(shè)人工接地裝置便可解決。

2.3道路路燈系統(tǒng)問(wèn)題的解決

等電位連接的缺失會(huì)使戶外道路系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率增大。因而，為使道路的路燈系統(tǒng)運(yùn)行更為安全，可以使用TT接地的方式來(lái)完成施工?？傮w說(shuō)來(lái)，TT接地方式更適用于長(zhǎng)距離的路燈線路接地，當(dāng)出現(xiàn)小的故障時(shí)，不會(huì)波及到大范圍的路燈系統(tǒng)，安全系數(shù)較高。道路工程項(xiàng)目建設(shè)的完善與否可從電氣設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞中窺探一二，因而需重點(diǎn)關(guān)注該環(huán)節(jié)的施工。

3城市道路照明中應(yīng)用

在城市道路照明接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要根據(jù)燈桿要求、單燈功率較大、間距以及配電線路較長(zhǎng)等特征為基礎(chǔ)開(kāi)展。TN-S接地方式主要就是將一些燈具、電桿以及電器盒等一些外露可導(dǎo)電的部分通過(guò)PE線連接到配電變壓器的中線點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)接地處理。而TT系統(tǒng)接地方式中會(huì)將剩余電流動(dòng)作保護(hù)器。漏電動(dòng)作電流選擇空間較大，可以提升安全性。同時(shí)，TT系統(tǒng)不用設(shè)置PE線段，具有良好的接地條件，對(duì)于接地電阻要求不高，也有效地避免了重復(fù)接地等問(wèn)題。此種方式通過(guò)剩余電流保護(hù)的方式進(jìn)行處理，避免了直接接觸的方式造成的觸電事故，負(fù)荷側(cè)剩余電流保護(hù)裝置將整定值設(shè)置為30mA，在一些特殊場(chǎng)合中整定值則更小。因?yàn)槠渚€路相對(duì)較短，一般狀況下不會(huì)造成正常狀況誤動(dòng)作等問(wèn)題。而因?yàn)榈缆氛彰鳡顩r不同，配電回路也相對(duì)較長(zhǎng)，在此種狀況要綜合分析線路長(zhǎng)短、配電電纜截面、負(fù)荷數(shù)量等因素，將電源側(cè)分析剩余電流整定值設(shè)定不小于300mA。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，道路照明接地型式在TN-S和TT系統(tǒng)的選擇上，CJJ45-2015上已經(jīng)非常明確，作為TT系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)也廣為電氣設(shè)計(jì)人員熟悉，道路照明路燈設(shè)計(jì)中采用TT系統(tǒng)單獨(dú)接地型式雖然普遍，但是其敷設(shè)線路較長(zhǎng)，覆蓋區(qū)域較廣，各處接地效果相差較大。本文描述的單獨(dú)接地與共同接地的混合式TT接地系統(tǒng)在保證安全的前提下，靈活性和經(jīng)濟(jì)性更加突出，其在道路中根據(jù)行人活動(dòng)區(qū)域合理選擇單獨(dú)接地系統(tǒng)和共同接地系統(tǒng)，使路燈桿在行人出現(xiàn)的區(qū)域利用單獨(dú)接地TT系統(tǒng)最大程度防止電擊事故，在無(wú)行人活動(dòng)的區(qū)域采用共同接地TT系統(tǒng)，不僅提供了應(yīng)有的安全措施，也減少了人工接地裝置的設(shè)置，簡(jiǎn)化了道路照明的配電系統(tǒng)。

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