談室外景觀照明設計中的兩種接地系統

施沅岑

摘要：景觀照明是一種渲染氣氛、美化城市的的裝飾性照明，充分運用光線的強弱變幻、色彩搭配、強光照射等產生奇妙的景觀，使城市建筑物在黑夜降臨之后能滿壁生輝、光彩奪目。城市景觀亮化的照明載體十分豐富，包括城市道路、重要建筑、商業中心、名勝古跡、城市園林、娛樂場所等公共場合和公共設施，配合 LED 燈具花樣將燈光與城市建筑融為一體，照亮城市街道，勾勒建筑的輪廓，可以充分渲染城市夜景，體現城市魅力，為城市夜空環境提供新的視覺體驗，提高現代化城市的社會文化水平和藝術觀賞氛圍。作為標志人類文明的一種宣傳性照明，景觀照明可提升城市藝術形象，反映一座城市經濟繁榮的程度，它同時又折射出城市的科技水平和文化底蘊，為區域發展帶來巨大的社會與經濟效益。因此，探究景觀照明系統的接地方式非常有必要，本文主要闡述了兩種接地方式，供相關人員參考。

關鍵詞：室外景觀照明;接地系統;TN-S ;TT

《民用建筑電氣設計規范》（JGJ 16-2008）10.9.3條第3款“裝于室外的景觀照明中距建筑物外墻20m以內的設施，應與室內系統的接地形式一致，距建筑物外墻大于20m宜采用TT接地形式”。此規定中“20m”這個距離概念的內涵值得研究。其實“20m”這個距離的由來包含了很多理論和實踐的內容。眾所周知，要想使兩個接地體間相互獨立，互不影響，需要相距至少20m遠（實際是對于3kV、6kV、10kV中壓系統而言）。有很多人都只知道“20m”這個數值，但不一定人人都明白它的真正含義并合理使用。兩個獨立接地體間要求的距離與其電壓的高低、能量的大小甚至頻率的高低、以及接地體的形式、土壤電阻率的大小等諸多因素有關。必須根據具體情況，按其實際需要確定距離的遠近，不一定是20m。

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]。

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 TT 系統

TT 配電系統回路內發生接地故障時，故障回路內金屬導體還串聯有電源側的系統接地 RB和電氣裝置的保護接地 RA兩個接地電阻，見圖 2。

此 TT 系統故障回路阻抗比 TN 系統的故障回路阻抗大很多，所以其故障電流較小。又因室外景觀照明 TT 系統配電線路接地故障保護裝置的動作特性應符合下式的要求：

其中，RA為外露可導電部分的接地電阻與保護導體 PE 線的電阻之和，Ω; Ia為保護電器及時、自動切斷故障回路的動作電流，A。由上式可知，保護電器保護動作的條件是，當外露導電體對地電壓達到或超過 25 V 時，保護電器應動作。此時的故障電流 Id應大于保護電器的動作電流 Ia。故 TT 系統多采用剩余電流動作保護器作接地故障保護，因其動作電流較小（ 一般以 100 m A 為宜） ，一般比故障電流小得多，所以其靈敏度較高。

室外景觀照明特點如前述，負荷點較分散，環境條件較差，配電半徑大，且燈具形式多樣，要求每個燈具處均做接地裝置幾乎不可能。故在室外景觀照明的 TT 接地系統內，由同一接地保護電器（ 一般為剩余電流動作保護器） 保護的外露可導電部分，應用保護線連接至共用的接地網上。

TT 系統配電回路外（ 非本回路） 發生接地故障時，由于 TT 系統電源端不引出專用 PE 線與外露可導電部分相連接，所以故障電壓并不會像 TN 系統那樣隨 PE 線四處傳導。因此室外景觀照明接地系統若采用 TT 系統可不考慮此種間接接觸電擊事故。

3 TT 系統與 TN-S 系統比較

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

3.5采用TT系統的接地做法

每條配電支路必須設漏電保護。每條配電支路單設一條獨立的PE線，毎一盞燈的金屬桿應與PE線連接（對PE線的接地電阻大小無要求）。當每條支路的斷路器過載保護整定電流可以不大于20A時，則宜使其PE線的接地電阻不大于10Ω，便可利用斷路器的過載保護，兼作TT系統接地故障短路保護的后備保護，更安全。當配電支路需要的供電容量較大，斷路器的過載保護整定電流必須大于20A時，斷路器的過載及短路保護，便不能兼做TT系統的接地故障保護，對其接地電阻值也就無要求了。

4總結

本文主要闡述了兩種景觀照明系統的接地，并進行了對比分析。無論是哪種接地系統，均應該配置保護系統。

參考文獻

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[3]段衛文，趙旋宇，李家琪，胡永紅，余凌，李濤.牽引頂升法在斜拉橋景觀照明施工中的應用[J].建筑電氣，2021，40（04）：63-68.

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