新型科學(xué)照明系統(tǒng)的探討

周永明

摘要：通過對(duì)道路照明低壓配電系統(tǒng)采用TN-S和TT兩種接地形式安全性的比較，說明了采用TT系統(tǒng)的必要性和可行性。

關(guān)鍵詞：道路照明 接地形式 電擊防護(hù)

1.概述

城市道路照明是城市安全、城市道路交通正常運(yùn)作的重要保證，同時(shí)也是城市商業(yè)、文化發(fā)展以及活躍人們生活的需要，甚至是城市的一道景觀。道路照明的主要功能是為機(jī)動(dòng)車道和人行道提供必要的亮度和照度，以及符合行駛要求的照明質(zhì)量。保證實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的基本前提就是安全用電。

安全用電涉及多方面的技術(shù)內(nèi)容和管理維護(hù)要求，本文僅就道路照明低壓配電系統(tǒng)的接地方式問題進(jìn)行探討?！冻鞘械缆氛彰髟O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》CJJ45-2006 第6.1.9條指出“道路照明配電系統(tǒng)的接地形式宜采用TN-S或TT系統(tǒng)，”。

按我國標(biāo)準(zhǔn)和國際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)，這兩種低壓配電系統(tǒng)接地方式可表示如下：

TN-S方式

電源端（配電變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)）直接接地，并從中性點(diǎn)引出有中性線（N線）、保護(hù)線（PE線）至用電端。用電設(shè)備外露導(dǎo)電部分接PE線保護(hù)，中性線與保護(hù)線嚴(yán)格分開；

TT方式

電源端直接接地，用電端也直接接地。即不自電源中性線引出PE線接設(shè)備外殼，而為用電裝置專門設(shè)置接地極引出PE線接設(shè)備外殼。

2. 道路照明配電系統(tǒng)的接地方式應(yīng)用狀況

在建筑物內(nèi)采用TN-S及TN-C-S方式比較多，因?yàn)閼魞?nèi)有各種金屬管道、金屬結(jié)構(gòu)以電氣回路的PE線之間的人為連通和自然接觸形式的等電位聯(lián)結(jié)作用，戶內(nèi)各導(dǎo)電部分的電位同時(shí)升高而不出現(xiàn)電位差或接觸電壓將減少許多。但處于室外環(huán)境的道路照明，條件不盡相同，需承受種種不利的氣候影響，如風(fēng)吹、日曬、雨淋等，很容易使燈具受機(jī)械損傷和絕緣下降而導(dǎo)致事故發(fā)生。它暴露于公眾場所，于室外環(huán)境的道路照明則難以作等電位聯(lián)結(jié)，增大了電擊死亡的危險(xiǎn)性。當(dāng)采用TN-S系統(tǒng)供電時(shí)，由于所有燈具的金屬外殼都是通過PE線互相連通的，當(dāng)某臺(tái)燈具發(fā)生接地故障時(shí)，其故障電壓可沿PE線傳至其它燈具上，照明裝置上的故障電壓與地面零電位的電壓差形成接觸電壓，使用TN-S仍然不能完全保證安全，這是TN-S廣泛應(yīng)用于建筑物內(nèi)，而不適宜于室外的主要原因。在已經(jīng)有較完善的剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的今天，有條件采用TT方式，對(duì)于道路照明更符合安全要求。

3 TN-S方式用于道路照明的問題

3.1 可能導(dǎo)致電擊的不安全因素

TN-S方式，燈具、電桿、電器盒等的外露導(dǎo)電部分是通過PE線連接到配電變壓器中性點(diǎn)而接地，當(dāng)該變壓器其他部分發(fā)生對(duì)地直接連接之類故障時(shí)，保護(hù)電器難以斷開，故障電流經(jīng)大地流到變壓器接地極回到中性點(diǎn)，致使中性點(diǎn)電位升高，此電位經(jīng)過PE線傳至燈桿等處露導(dǎo)電部分；除非變壓器接地電阻非常小，此電位就有可能超過安全電壓限值（通常為交流50V，而對(duì)戶外照明，考慮雨天等條件，應(yīng)為交流25V）。由于故障電流很小而無法使保護(hù)電器動(dòng)作，因此不能完全保證安全。

3.2 配電線路保護(hù)的靈敏性難以滿足要求

TN-S系統(tǒng)的配電距離受到過電流保護(hù)靈敏度和允許電壓損失兩種因素的制約，通常情況下，過電流保護(hù)靈敏度所確定的配電距離較按允許電壓損失所確定的配電距離小得多。道路照明負(fù)載分散，配電線路較長，當(dāng)線路末端發(fā)生接地故障時(shí)，其故障電流往往較小，難以使線路首端的保護(hù)電器（熔斷器或斷路器）動(dòng)作，不能切斷故障電路。TN-S方式用于道路照明配電線路，一般難以滿足保護(hù)靈敏性要求，將導(dǎo)致不安全因素。