室外照明接地方法的分析與研究

張凱超

摘? 要：在社會經濟發展過程中，室外照明景觀日益增多。選擇合理的室外照明接地系統，既能提升整體的安全性，又可以保障其穩定運行。基于此，該文主要分析了室外常用照明接地方式，以TN系統以及TT系統為基礎進行分析，探究科學合理的室外照明接地方式，進而為室外照明接地設計奠定基礎提供參考依據。

關鍵詞：室外照明接地方式;TN系統;TT系統

中圖分類號：TU113.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

在社會經濟發展過程中，在城市規劃中對于室外照明也提出了一定的要求。室外照明是較為關鍵的內容。對TN系統以及TT系統2種接地方式進行分析，合理地應用接地系統可以提升室外照明系統的安全性、可靠性。

1 室外照明接地系統討論

室外照明接地系統的接地形式主要是TN系統以及TT系統。其中，TN系統中PE線經變壓器中性點引出，與設備外露導電金屬外殼連接，在產生對地過電壓的時候，設備不會承受較大的絕緣電壓。而在TT系統中，電源有一點直接接地，電氣裝置外露可導電部分通過PE線接到獨立于電源系統的接地裝置上，對裝置的PE線可另增設接地極。在同一變壓器供電范圍內，TN系統的PE線保持連通狀態，在任何一處出現接地故障問題，這些故障電流均會經過PE線傳導至變壓器中性點。TT系統中可以根據實際狀況設置互相獨立的接地極以及PE線，電源外殼為地電位，且不會流入電源側故障電流，避免出現故障蔓延等問題。TT系統可以通過獨立接地線引出PE線，TN系統則需要通過電源端引出PE線，從整體上來說，室外TN系統中設置PE線的會耗費大量的有色金屬。

2 TN-S與TT系統在室外照明的應用

在進行室外照明接地系統設計過程中，要根據《室外作業場地照明設計標準》（GB50582—2010）等相關要求合理地進行接地系統的設計與分析。

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線分離，而在三相系統正常運行時，專用保護線上并不會流過電流，在中性線上也不會出現不平衡電流。在正常狀況下，在保護線上并不會出現對地電壓。因此，在各種設備金屬外殼均需通過接地保護線接入PE母排，進而構建良好的運行環境，為設備穩定運行奠定基礎。

但是此種接地方式還是存在一定的問題，如果PE線斷開，則就會導致其失去保護作用，可能就會導致電擊事故。在大多數建筑物的供配電系統中，主要采用TN-S或者TN-C-S的接地保護形式，為了提升整體的安全性，利用建筑物內的結構鋼筋做自然接地體進行等電位聯結。而在室外照明設計中無條件實現此點。

在一些室外照明系統設計中，如果照明設備出現接地故障，PE線可能會將故障電壓傳送到室外照明裝置金屬外殼上，從而可能會導致觸電事故問題。由于室外照明系統負荷分布比較分散，線路相對較長，線路末端位置出現接地故障時產生的短路電流較低，可能達不到斷路器的預期開斷電流。增大PE導體的截面積可以增大預期短路電流，但是增大PE線截面積則就會增加整個工程的造價。

2.2 TT接地形式

TT接地形式則是將電氣設備中金屬外殼連接至與變壓器中性點無關的接地點。如果室外照明系統內部線路中出現了接地故障，則故障回路除電纜線路電阻之外，也會將電源側接地電阻RE以及電氣裝置外漏導電部分電阻串聯起來，這樣就會出現接地電阻RA。此時，故障回路中的阻抗回高于TN系統，故障電流也相對較小。在一般狀況之下，這種故障電流無法使熔斷器或者斷路器等接地保護性裝置動作，則就會導致故障電流影響其他相關的設備，出現較為復雜的故障問題。

采用TT系統的室外照明在選擇接地形式的過程中，會采用帶剩余電流保護裝置的斷路器，利用剩余電流裝置兼做短路故障保護，可以提升系統的安全性。電纜在潮濕環境中敷設，同時線路設計較長就會增加電纜的泄漏電流，而如果RCD整體定值設置過小，可能會導致斷路器誤動作等問題。對此，剩余電流的設定值要躲過回路本身的泄漏電流。

2.2.1 接地電阻確定分析

采用TT系統的室外照明系統，設計人員要加強對接地電阻的分析。在確定理論依據的過程中，要基于規范要求合理開展。在采用剩余電流裝置兼做短路故障保護的時候，接地電阻要滿足規范要求。在TT接地形式中，PE線設置較短，電阻也相對較小，在室外照明系統設計中則可以忽略。同時，接地電阻也可以為設備外露導電外殼的電阻。

在確定剩余電流動保護器整定值過程中，須要避免誤動作。整定值要高于回路正常運行狀態泄漏電流總和的3倍左右。公共場所的室外供配電系統的線路與燈具中會存在最大值得泄漏電流。根據規范要求在設計中如果屬于單相配線，則總泄露的電流則是各個燈具設備泄漏電流的總和。

2.2.2 剩余電流動作保護器動作值得設置

進行室外照明系統校驗中，其回路整定值在300 mA的時候，單燈接地電阻則為75Ω，如果出現較為嚴重接地故障問題，則就會直接影響電流保護器的靈敏度以及可靠性。

3 室外照明TN-S與TT系統應用

在室外照明設計中要合理的應用TN-S與TT系統，分析優點與不足，科學設計，其具體如下。

3.1 城市道路照明中應用

在城市道路照明接地系統設計中，要根據燈桿要求、單燈功率較大、間距以及配電線路較長等特征為基礎開展。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電的部分通過PE線連接到配電變壓器的中線點上，實現接地處理。

而TT系統接地方式中會將剩余電流動作保護器。漏電動作電流選擇空間較大，可以提升安全性。同時，TT系統不用設置PE線段，具有良好的接地條件，對于接地電阻要求不高，也有效地避免了重復接地等問題。此種方式通過剩余電流保護的方式進行處理，避免了直接接觸的方式造成的觸電事故，負荷側剩余電流保護裝置將整定值設置為30 mA，在一些特殊場合中整定值則更小。因為其線路相對較短，一般狀況下不會造成正常狀況誤動作等問題。而因為道路照明狀況不同，配電回路也相對較長，在此種狀況要綜合分析線路長短、配電電纜截面、負荷數量等因素，將電源側分析剩余電流整定值設定不小于300 mA。

3.2 水下照明

人體在水中阻抗會呈現大幅度下降的趨勢，因此，在水下照明設計中額定電壓不能超過12v，保障其負荷安全超低壓供電的要求。TN-S接地方式無法滿足實際需求，在設計中通過TT接地系統進行設計，通過漏電保護開關作為接地故障保護處理。通過等電位連接處理，根據要求做好處理，在設計過程與施工過程要根據規范要求合理施工，進而有效的控制各種安全隱患問題。

4 結語

在進行室外設計中應用TT接地系統，采用剩余電流保護兼做作為接地故障保護，可以有效地節省投資，提升用電的可靠性。在實踐中要完善其整體的安全性，加強對配電回路靈敏度的校驗分析，要根據配電線路允許最長長度進行控制，通過剩余電流動作保護器的方式避免防防電擊處理，根據規范要求合理地進行室外照明接地系統設計，根據實際狀況科學設計。在設計過程中在出現接地故障過程中要保證其可以及時有效地切除故障電源，避免故障電壓蔓延，將預期的接觸電壓控制在安全電壓的規范限值之內。通過比較TN-S與TT系統在室外照明的應用，論證TT系統在室外照明的應用更安全、合理。

參考文獻

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