新型科学照明系统的探讨

　　周永明

　　山东省东营市市政工程设计院

　　摘要：通过对道路照明低压配电系统采用TN-S和TT两种接地形式安全性的比较，说明了采用TT系统的必要性和可行性。

　　关键词：道路照明接地形式电击防护

　　1.概述

　　城市道路照明是城市安全、城市道路交通正常运作的重要保证，同时也是城市商业、文化发展以及活跃人们生活的需要，甚至是城市的一道景观。道路照明的主要功能是为机动车道和人行道提供必要的亮度和照度，以及符合行驶要求的照明质量。保证实现这个功能的基本前提就是安全用电。

　　安全用电涉及多方面的技术内容和管理维护要求，本文仅就道路照明低压配电系统的接地方式问题进行探讨。《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006第6.1.9条指出“道路照明配电系统的接地形式宜采用TN-S或TT系统，”。

　　按我国标准和国际电工委员会（IEC）标准，这两种低压配电系统接地方式可表示如下：

　　TN-S方式

　　电源端（配电变压器低压侧中性点）直接接地，并从中性点引出有中性线（N线）、保护线（PE线）至用电端。用电设备外露导电部分接PE线保护，中性线与保护线严格分开；

　　TT方式

　　电源端直接接地，用电端也直接接地。即不自电源中性线引出PE线接设备外壳，而为用电装置专门设置接地极引出PE线接设备外壳。

　　2.道路照明配电系统的接地方式应用状况

　　在建筑物内采用TN-S及TN-C-S方式比较多，因为户内有各种金属管道、金属结构以电气回路的PE线之间的人为连通和自然接触形式的等电位联结作用，户内各导电部分的电位同时升高而不出现电位差或接触电压将减少

　　许多。但处于室外环境的道路照明，条件不尽相同，需承受种种不利的气候影响，如风吹、日晒、雨淋等，很容易使灯具受机械损伤和绝缘下降而导致事故发生。它暴露于公众场所，于室外环境的道路照明则难以作等电位联结，增大了电击死亡的危险性。当采用TN-S系统供电时，由于所有灯具的金属外壳都是通过PE线互相连通的，当某台灯具发生接地故障时，其故障电压可沿PE线传至其它灯具上，照明装置上的故障电压与地面零电位的电压差形成接触电压，使用TN-S仍然不能完全保证安全，这是TN-S广泛应用于建筑物内，而不适宜于室外的主要原因。在已经有较完善的剩余电流动作保护器的今天，有条件采用TT方式，对于道路照明更符合安全要求。

　　3 TN-S方式用于道路照明的问题

　　3.1可能导致电击的不安全因素

　　TN-S方式，灯具、电杆、电器盒等的外露导电部分是通过PE线连接到配电变压器中性点而接地，当该变压器其他部分发生对地直接连接之类故障时，保护电器难以断开，故障电流经大地流到变压器接地极回到中性点，致使中性点电位升高，此电位经过PE线传至灯杆等处露导电部分；除非变压器接地电阻非常小，此电位就有可能超过安全电压限值（通常为交流50V，而对户外照明，考虑雨天等条件，应为交流25V）。由于故障电流很小而无法使保护电器动作，因此不能完全保证安全。

　　3.2配电线路保护的灵敏性难以满足要求

　　TN-S系统的配电距离受到过电流保护灵敏度和允许电压损失两种因素的制约，通常情况下，过电流保护灵敏度所确定的配电距离较按允许电压损失所确定的配电距离小得多。道路照明负载分散，配电线路较长，当线路末端发生接地故障时，其故障电流往往较小，难以使线路首端的保护电器（熔断器或断路器）动作，不能切断故障电路。TN-S方式用于道路照明配电线路，一般难以满足保护灵敏性要求，将导致不安全因素。