室外照明系統接地形式及接地電阻的探討

唐英

摘 要：在室外照明系統接地形式選擇過程中，主要包括TN系統和TT系統，而對于具體接地形式的選擇，需要根據具體情況而定。本文根據以往工作經驗，對室外照明系統接地形式進行總結，并從TT接地形式對接地電阻的需求、TT接地形式剩余電流動作保護器動作靈敏度校檢兩方面，論述了室外照明系統接地電阻的有效探討。

關鍵詞：室外照明系統；接地形式；接地電阻

前言：在TN系統應用過程中，主要以PE線自中性點部位分出，當地過電壓出現時，如果設備的絕緣承受能力較小，而TT系統的PE線也會隨著電流自動接入到零電位的接地極，增加了絕緣設備的過電壓損害程度。如果在同一變壓器的供電范圍內，TN系統中的PE線相互連通，如果任何一處出現接地故障，整個故障電壓也會隨著PE線進行傳到，從而提升了對整個系統的危害程度。

1.室外照明系統接地形式

1.1TN-S接地形式

在TN-S接地形式之中，主要是將中性線N和專用保護線PE進行分離，在系統正常運行過程中，專用保護線上不會存在電流，但在中性線之上會存在不平衡電流。另外，在PE線上，正常情況下并不會存在對地電壓。因此，各種設備的金屬外殼中接地保護線通常會接入PE上，從而為設備運行提供良好的環境。但該種接地形式也存在很多劣勢，首先，一旦PE線突然斷開，保護作用將會消失，從而引發電擊事故。其次，在很多建筑物之中，主要采用的接地形式上為TN-S或TN-C-S，此時能夠確保安全性提升的重要條件是建筑物內進行了等電位聯結操作，但室外照明設施卻很難做到這點。例如，在酒店、商場等室外照明系統設計過程中，如果某處照明設備發生接地故障，來自電源的PE線會將故障電壓傳到至室外照明裝置的金屬外殼上，從而引發觸電事故。最后，在室外照明系統之中，負荷量大都比較分散，線路也較長，一旦線路末端出現接地故障，所產生的電流也不會太高，難以觸發斷路器工作，最終引發風險事故。另外，由于PE線路的增加，還會將整個系統的建設造價大幅度提升[1]。

1.2TT接地形式

TT接地形式主要是將電氣設備的金屬外殼進行直接接地，一旦室外照明系統的內部出現接地故障，故障回路除了部分線路電阻之外，還會將電源側的接地電阻RE以及電氣裝置外漏部分串聯在一起，從而引出接地電阻RA。從這里也可以看出，此故障回路的阻抗回比TN系統高出很多，故障電流也會相對較小，一般來說，這種故障電流不能利用熔斷器或斷路器當做接地保護裝置，很容易讓故障電流繼續影響其他設備。在室外照明系統接地形式選擇過程中，應該將剩余電流保護器接入其中，多為接地保護裝置，該設備具有較高的靈敏度，可保證整個系統的安全性進一步提升。但在很多酒店和商場周圍，會存在潮濕等因素，如果線路的設計過長，電流的流失率也會增加，如果整定值設置過小，很容易產生誤動作。因此，應根據具體的動作電流對室外照明系統進行合理整定。

2.室外照明系統接地電阻的有效探討

2.1TT接地形式對接地電阻的需求

在利用TT系統進行室外照明系統建設過程中，相關設計人員對單燈接地電阻的確定需要提高重視程度。首先，在理論依據確定過程中，應根據《民規》第12.4條規定：當利用剩余電流動作保護器時，接地電阻必須滿足一定條件，即小于等于25V/I，其中I代表剩余電流動作保護器中的動作電流。在TT接地形式中，PE線的設置通常很短，電阻的設置也很小，在具體室外照明系統設計過程中可以忽略不計。因此，該接地電阻可以當做外露導電部分的接地電阻。從以往工作靜壓中可以看出，想要對接地電阻具體數值進行確定，只需要確定電流動作保護器中的剩余電流即可。

另外，在剩余電流動作保護器整定值確定過程中，需要對誤動作進行有效避免，而具體的整定值需要大于正常運行時的線路和設備泄漏電流總和的二到四倍。在酒店或商場的室外照明系統之中，線路和燈具可能會出現最大泄露電流情況。根據我國相關實驗與要求中的規定，室外I類燈具最大泄漏電流大約為1mA/套。如果室外照明系統在設計過程中屬于單相配線，總泄露電流應該是個個都燈具設備泄漏電流的綜合[2]。

2.2TT接地形式剩余電流動作保護器動作靈敏度校檢

在室外照明系統校驗過程中，當回路的整定值維持在300mA時，單燈接地電阻將會達到75Ω，此時如果出現接地故障，剩余電流動作保護器動作的靈敏度和可靠性將會受到嚴重影響。按照《低壓配電設計規范》中的規定，剩余電流保護器中的動作電流應滿足以下關系：

該式中，RE表示電源重復接地電阻，一般會低于4Ω。RL代表線路的總接地電阻，在此種情況之下數值也不會很大。RT代表人體接地電阻，一般來說，在潮濕的環境之下，人體的接地電阻主要由人體內部的阻抗來決定，由《電流通過人體的效應》可以知道，此時的人體內阻大約為1000Ω。由具體的公式可知，當RA阻值處于75Ω時，該電阻對接地阻值的影響十分嚴重。當回路中出現接地故障時，剩余電流保護器也能夠進行迅速反應，在切斷故障回路的同時，可以確保整個室外照明系統得到安全保證。

總結：綜上所述，當采用TT接地形式時，室外照明系統適合采用聚乙烯絕緣電線，不能應用聚氯乙烯的絕緣電線，否則，將會提升剩余電流動作保護的整定值。如果室外照明回路采用剩余電流動作保護器TT接地形式，應根據具體的回路線路長度和燈具數量進行準確估算，確保總數不超過30mA的同時，維持整條線路的穩定穩定程度。

參考文獻：

[1]肖寧.建筑施工中室外照明的接地故障保護和短路保護方法之研究[J].中國標準化，2017（10）：156.

[2]鄭扶民，郜幔幔，楊家豪.變電站主要站用負荷用電規律及其節電策略研究[J].電力需求側管理，2016，18（01）：22-27+33.