張凱超

摘? 要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，室外照明景觀日益增多。選擇合理的室外照明接地系統(tǒng)，既能提升整體的安全性，又可以保障其穩(wěn)定運(yùn)行?；诖耍撐闹饕治隽耸彝獬Ｓ谜彰鹘拥胤绞?，以TN系統(tǒng)以及TT系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，探究科學(xué)合理的室外照明接地方式，進(jìn)而為室外照明接地設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：室外照明接地方式;TN系統(tǒng);TT系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU113.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，在城市規(guī)劃中對(duì)于室外照明也提出了一定的要求。室外照明是較為關(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)可以提升室外照明系統(tǒng)的安全性、可靠性。

1 室外照明接地系統(tǒng)討論

室外照明接地系統(tǒng)的接地形式主要是TN系統(tǒng)以及TT系統(tǒng)。其中，TN系統(tǒng)中PE線經(jīng)變壓器中性點(diǎn)引出，與設(shè)備外露導(dǎo)電金屬外殼連接，在產(chǎn)生對(duì)地過(guò)電壓的時(shí)候，設(shè)備不會(huì)承受較大的絕緣電壓。而在TT系統(tǒng)中，電源有一點(diǎn)直接接地，電氣裝置外露可導(dǎo)電部分通過(guò)PE線接到獨(dú)立于電源系統(tǒng)的接地裝置上，對(duì)裝置的PE線可另增設(shè)接地極。在同一變壓器供電范圍內(nèi)，TN系統(tǒng)的PE線保持連通狀態(tài)，在任何一處出現(xiàn)接地故障問(wèn)題，這些故障電流均會(huì)經(jīng)過(guò)PE線傳導(dǎo)至變壓器中性點(diǎn)。TT系統(tǒng)中可以根據(jù)實(shí)際狀況設(shè)置互相獨(dú)立的接地極以及PE線，電源外殼為地電位，且不會(huì)流入電源側(cè)故障電流，避免出現(xiàn)故障蔓延等問(wèn)題。TT系統(tǒng)可以通過(guò)獨(dú)立接地線引出PE線，TN系統(tǒng)則需要通過(guò)電源端引出PE線，從整體上來(lái)說(shuō)，室外TN系統(tǒng)中設(shè)置PE線的會(huì)耗費(fèi)大量的有色金屬。

2 TN-S與TT系統(tǒng)在室外照明的應(yīng)用

在進(jìn)行室外照明接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要根據(jù)《室外作業(yè)場(chǎng)地照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50582—2010）等相關(guān)要求合理地進(jìn)行接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析。

2.1 TN-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)。而在室外照明設(shè)計(jì)中無(wú)條件實(shí)現(xiàn)此點(diǎn)。

在一些室外照明系統(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)將故障電壓傳送到室外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。由于室外照明系統(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)。

2.2 TT接地形式

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)。如果室外照明系統(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。此時(shí)，故障回路中的阻抗回高于TN系統(tǒng)，故障電流也相對(duì)較小。在一般狀況之下，這種故障電流無(wú)法使熔斷器或者斷路器等接地保護(hù)性裝置動(dòng)作，則就會(huì)導(dǎo)致故障電流影響其他相關(guān)的設(shè)備，出現(xiàn)較為復(fù)雜的故障問(wèn)題。

采用TT系統(tǒng)的室外照明在選擇接地形式的過(guò)程中，會(huì)采用帶剩余電流保護(hù)裝置的斷路器，利用剩余電流裝置兼做短路故障保護(hù)，可以提升系統(tǒng)的安全性。電纜在潮濕環(huán)境中敷設(shè)，同時(shí)線路設(shè)計(jì)較長(zhǎng)就會(huì)增加電纜的泄漏電流，而如果RCD整體定值設(shè)置過(guò)小，可能會(huì)導(dǎo)致斷路器誤動(dòng)作等問(wèn)題。對(duì)此，剩余電流的設(shè)定值要躲過(guò)回路本身的泄漏電流。

2.2.1 接地電阻確定分析

采用TT系統(tǒng)的室外照明系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對(duì)接地電阻的分析。在確定理論依據(jù)的過(guò)程中，要基于規(guī)范要求合理開(kāi)展。在采用剩余電流裝置兼做短路故障保護(hù)的時(shí)候，接地電阻要滿足規(guī)范要求。在TT接地形式中，PE線設(shè)置較短，電阻也相對(duì)較小，在室外照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中則可以忽略。同時(shí)，接地電阻也可以為設(shè)備外露導(dǎo)電外殼的電阻。

在確定剩余電流動(dòng)保護(hù)器整定值過(guò)程中，須要避免誤動(dòng)作。整定值要高于回路正常運(yùn)行狀態(tài)泄漏電流總和的3倍左右。公共場(chǎng)所的室外供配電系統(tǒng)的線路與燈具中會(huì)存在最大值得泄漏電流。根據(jù)規(guī)范要求在設(shè)計(jì)中如果屬于單相配線，則總泄露的電流則是各個(gè)燈具設(shè)備泄漏電流的總和。

2.2.2 剩余電流動(dòng)作保護(hù)器動(dòng)作值得設(shè)置

進(jìn)行室外照明系統(tǒng)校驗(yàn)中，其回路整定值在300 mA的時(shí)候，單燈接地電阻則為75Ω，如果出現(xiàn)較為嚴(yán)重接地故障問(wèn)題，則就會(huì)直接影響電流保護(hù)器的靈敏度以及可靠性。

3 室外照明TN-S與TT系統(tǒng)應(yīng)用

在室外照明設(shè)計(jì)中要合理的應(yīng)用TN-S與TT系統(tǒng)，分析優(yōu)點(diǎn)與不足，科學(xué)設(shè)計(jì)，其具體如下。

3.1 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30 mA，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300 mA。

3.2 水下照明

人體在水中阻抗會(huì)呈現(xiàn)大幅度下降的趨勢(shì)，因此，在水下照明設(shè)計(jì)中額定電壓不能超過(guò)12v，保障其負(fù)荷安全超低壓供電的要求。TN-S接地方式無(wú)法滿足實(shí)際需求，在設(shè)計(jì)中通過(guò)TT接地系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)作為接地故障保護(hù)處理。通過(guò)等電位連接處理，根據(jù)要求做好處理，在設(shè)計(jì)過(guò)程與施工過(guò)程要根據(jù)規(guī)范要求合理施工，進(jìn)而有效的控制各種安全隱患問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行室外設(shè)計(jì)中應(yīng)用TT接地系統(tǒng)，采用剩余電流保護(hù)兼做作為接地故障保護(hù)，可以有效地節(jié)省投資，提升用電的可靠性。在實(shí)踐中要完善其整體的安全性，加強(qiáng)對(duì)配電回路靈敏度的校驗(yàn)分析，要根據(jù)配電線路允許最長(zhǎng)長(zhǎng)度進(jìn)行控制，通過(guò)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器的方式避免防防電擊處理，根據(jù)規(guī)范要求合理地進(jìn)行室外照明接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際狀況科學(xué)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中在出現(xiàn)接地故障過(guò)程中要保證其可以及時(shí)有效地切除故障電源，避免故障電壓蔓延，將預(yù)期的接觸電壓控制在安全電壓的規(guī)范限值之內(nèi)。通過(guò)比較TN-S與TT系統(tǒng)在室外照明的應(yīng)用，論證TT系統(tǒng)在室外照明的應(yīng)用更安全、合理。

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