室外景觀照明燈具的接地系統分析

強 源

成都市建筑設計研究院（四川 成都 610041）

0 引言

隨著社會的發展與進步，建筑和城市與光的關系越來越緊密，室外景觀照明在人們生活中扮演的角色越來越重要。從功能上說，室外景觀照明主要能滿足人們晚間在室外散步、工作、出行等需求，常見的有小區照明、廣場照明、學校園區照明等；從觀賞性上說，室外景觀照明主要體現室外建筑物晚間的美，從藝術和美學上營造高尚、和諧的氣氛，追求美的意境，如建筑夜景照明、雕塑照明、園林景觀照明、水景夜景照明等。如何更安全、經濟、合理地給室外景觀照明燈具供電，消除供電過程中的觸電事故隱患，尤為重要[1]。

目前，室外景觀照明接地系統廣泛采用I類燈具，此類燈具的金屬外殼除靠一層絕緣防電擊外，還采用金屬外殼經PE線接地的方式，防止人體觸電，具有機械強度高、耐高溫、防電擊措施簡單有效、價格低廉、適用范圍廣和額定功率不受限制等優勢，應用十分廣泛。

1 TN-S系統

在室外景觀照明燈具的接地系統中，第一個字母代表電源的帶電導體與大地的關系，第二個字母代表電氣設備的外露導電部分與大地的關系。

1.1 TN-S系統簡介

在TN-S系統中，T表示電源的一點（通常是中性點上的一點）與大地直接連接，N則表示外露導電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地。

1.2 TN-S系統的原理

TN-S系統燈具接地示意圖如圖1所示。在室外景觀照明中，目前常用TN-S系統。在整個系統內，PE線和N線分開。燈具的外露導電部分通過與接地的電源中性點的連接而接地，除對地泄露電流外，PE線基本不通過電流，也不帶電位[2]。

圖1 TN-S系統燈具接地示意圖

1.3 TN-S系統接地的局限性

在TN-S接地系統中，若景觀照明配電箱置于室內，且與室內照明共用一個配電箱，有可能會將室外的故障電壓經PE線傳導至室內，若室內無等電位聯結或沒做好等電位聯結，人體一旦觸碰到室帶電設備外殼，就會造成觸電事故。

2 局部TT系統

2.1 局部TT系統簡介

在局部TT系統中，第一個字母T代表電源的一點（通常是中性點上的一點）與大地直接連接，第二個字母T代表外露導點部分直接接大地，它與電源的接地無聯系。

2.2 局部TT系統原理分析

局部TT系統燈具接地示意圖如圖2所示。在該系統中，室外景觀照明燈具回路不從配電箱1-ALM-2配電箱引出PE線，而在本回路第一個燈具做設備接地，并引出PE線做這部分電氣裝置的保護接地。此系統電源端的系統接地RB和電氣裝置端的保護接地RA在電氣上無任何聯系，因此被稱為局部TT系統。

考慮到室外場地會有下雨的狀況，按潮濕場所考慮，在室外的人體接觸電壓限值取25 V，裝上30 mA的RCD后，室外燈具的接地電阻應小于833 Ω。如果戶外電氣設備為金屬桿或鋼筋混凝土的庭院燈、路燈，其地下桿基部分的接地電阻往往可以達到RCD有限動作的要求，即以桿基作為自然保護接地的接地極，不需要另打人工接地極[3]。

在室外照明燈具回路發生接地故障時，故障電流受RB和RA的限制，數值不大，難以用熔斷器和斷路器切斷故障回路。因此，室外景觀照明應在各回路的出線端裝設RCD，確保回路發生接地故障時有效切斷電源。由于RCD能迅速切斷電源，因此在局部TT系統內發生故障時，RB上產生的瞬間電壓降不會引發室內接地事故，同時在室外燈具端RA的瞬時漏電電壓也不會造成接地事故。由圖2可知，若圖中室外燈具1發生中性線接地，其后面的室外燈具2再發生相線接地，因為局部TT系統中燈具1和2共用接地，所以Id全部為金屬性通路，Id值很大。RCD雖然拒動，但與RCD配套的斷路器或熔斷器可瞬即動作，消除了電擊危險[4-5]。

圖2 局部TT系統燈具接地示意圖

3 局部TT系統與TN-S系統比較

N-S系統與局部TT系統室外燈具照明配電系統對比如圖3所示。

圖3 TN-S系統與局部TT系統室外燈具照明配電系統對比

3.1 投資成本

局部TT系統照明回路中的燈具就地接地引出PE線，而TN-S系統則需自電源端引來PE線，若室外照明回路中首盞燈具距離較遠，且此種情況較多時（一般景觀專業會讓電氣專業將配電箱放置于隱蔽區域，造成供電距離較遠），TN-S系統中設置PE線的投資成本往往會較高。

3.2 保護電器

對室外景觀照明而言，無論采用TN-S系統還是局部TT系統，均應裝設RCD做接地保護。

3.3 設備絕緣

TN-S系統的PE線自中性線分支引出，發生對地過電壓時，設備絕緣承受的電壓較小；而局部TT系統的PE線引自照明回路首個燈具的接地極，為零電位，設備對地絕緣較易受過電壓損害。

3.4 安全性

在同一變壓器供電范圍的TN-S系統內，PE線是連通的，任意一處發生接地故障，其故障電壓都可沿PE線傳導至他處而引起危害。在局部TT系統內，因為照明回路的PE線和電源的PE線分開，所以能有效消除或減少故障電壓的蔓延。

另外，在局部TT系統的應用中，若配電回路從配電箱到燈具的管材為連續且不間斷鋼管，則極有可能形成隱性TN-S系統，產生室內配電箱PE線→室內配電箱外殼→鋼管→室外燈具外殼→室外燈具PE線電流通路，同樣會對室內造成觸電隱患。對此，筆者建議從以下兩方面解決。

（1）引至室外景觀照明的室內部分線路，采用暗敷設，并使用不導電的PC管。

（2）引至室外景觀照明的配電線路不由室內配電箱直接引至室外燈具，而是經室外的手孔井后再引至室外燈具配電，一方面切斷了鋼管導電的連續性，一方面方便室外照明回路的檢修。

4 結束語

室外景觀照明應根據具體情況選用合適的接地系統。若景觀照明配電箱置于室內，或與室內照明共用同一配電箱，或緊挨建筑物，宜選用局部TT系統，消除室內觸電的危害；若景觀照明配電箱單獨設于離建筑物有一定距離的總平面，宜采用TN-S系統。