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谈谈路灯应采取的接地方式

 王常余的图书馆 2013-08-29

谈谈路灯应采取的接地方式

王常余

路灯接地涉及到人生安全,是电击危险大的电气装置,尤其是下雨天,人在水中走靠近路灯时发生触电死亡也不是个案。

虽然王厚余老师的《建筑物电气装置500问》(以下简称《500问》)在户外照明装置这一节中已获作了详细的介绍,但并不是每个人一看就明白,例如问:路灯应该采取什么接地制式?为什么推荐采用TT 接地系统?接地电阻应该为多大?

《500问》把路灯分为庭园灯、高杆灯和交通照明路灯三种灯具分别讨论。三种不同用途的灯对接地要求也不同。

1、庭园灯

《500问》明确指出:对庭园灯不应采用TN系统,而应采用TT系统或局部TT系统.

为什么不应采用TN系统?有不少人认为TT系统的安全性比TN系统差,甚至提出废止TT系统,因为TT系统发生短路时,其短路电流因回路电阻远大于TN系统,因此反应时间没有TN系统快,他们的分析没有错,但TN系统一旦发生一相对地短路,在电源未自动切断前,电源中性点、PEN线、PE线及电气装置的外露导电部分都会带危险的故障电压,人触及就可能会发生电击.

为什么建筑物内采用TN系统是很安全的,而在户外的庭园灯采取TN系统就不安全,《500问》指出:"当一个TN系统给一个建筑物供电时,电源线路上发生相线接大地故障,建筑物户外部分使用电动工具的人会被电击而致死,而建筑物内使用同一种工具的人却安然无恙.

TN系统中如果发生不与PE线或PEN线相连的接地故障时,例如相线落入水塘中,没有与PE线或PEN线发生短路,此时由于回路电阻很大,因此保护装置不会动作,但却使变压器中性点电位升高,产生的故障电压就会延PE线或PEN线蔓延,就会使户外的庭园灯外壳带电,因此《500问》指出庭园灯不应采用TN系统.

建筑物内不发生电击的原因是由于采取了等电位联结,而户外无法采取等电位联结.

以往我们施工时总认为在TN系统中,只要PE线没有发生断裂总是安全的,没有考虑到TN系统中的故障电压沿PE线蔓延的问题,在这种情况下对PE线或PEN线的重复接地也是无济于事的.

接着又自然而然地要问怎么处理?由于电源系统的接地制式无法改变,《500问》指出有两个方法:采用隔离变压器供电或采取局部TT系统供电.

所谓局部TT系统供电.就是庭园灯的金属外壳不接来自电源系统的PE线,而单独设置一个接地装置,庭园灯接在此接地装置的引上线上.

以往有一个规定:一个回路中不应同时存在TN和TT两种接地方式,在某种情况下是可以的。JGJ 16-2008 《民用建筑电气设计规范》12.2.7在同一低压配电系统中,当全部采用TN系统确有困难时,也可部分采用TT系统的接地形式.采用TT系统供电部分均应试装设能自动切除接地故障的装置(包括剩余电流动作保护装置).

注意标准中只讲TN系统中可以局部采用TT系统供电,TT系统中能否采取局部TN系统供电,绝对不允许!

对上海等城市,由供电局低压供电的用户,其电源系统都是TT系统,为了防止庭园灯发生碰壳故障而导致故障电压延保护线蔓延,因此庭园灯的电源必须用RCD作漏电保护.

由于庭园灯处于不具备等电位联结的潮湿场所,因此不应采取TN系统,应采用TT系统或局部TT系统。这时应有RCD作接地故障保护。

对于TN系统供电的情况下的庭园灯可采取局部TT局部保护系统,即单独设置保护接地装置,在安装RCD的情况下,可把灯杆基础理解为接地装置而不再打接地极。

为什么安装RCD后,对接地要求并不高,只要把灯杆基础作为接地装置就可以,其实在一个没有PE线的建筑物内设备外壳不接地,RCD也能工作,为什么?如果发生漏电的灯具安装在绝缘极好的橡胶垫上,RCD肯定不会动作,但若人触及此外壳且发生30mA泄漏电电流时RCD必然动作.

2、广场高杆灯

例如机场及其它广场都采用广场高杆灯,对这些灯具考虑的不是防触电,而主要考虑的是防雷,灯杆顶部安装若干个高发光度的灯具,防雷的方法是在灯杆上装富兰克林避雷针。由于只是保护灯具,保护范围很小.因此不必安装价格昂贵的避雷针.利用金属灯杆本体作为避雷针的引下线,兼作保护线。为了防止雷击时人在灯杆下遭到跨步电压的危险,因此《500问》指出.杆基础下埋设两圈或三圈间隔约600mm的铜带接地环。为什么是600mm,因为跨步电压是指两脚距离为0.8m时发生的电压.因此要采取小于两脚的距离。

高杆灯的接地系统为什么可采用与广场接地制式相同的TN系统,因为高杆灯的中性线我们是碰不到的,高杆灯的外壳与金属灯杆连成一体,且已接地,因为不会产生危险.当然若电源系统为TT系统也可以采用.

为什么《500问》明确指出:可用熔断器、断路器兼作接地故障防护不必装RCD,从而简化了保护电器的设置,因为灯具的相线或中性线只有与灯杆短接的可能,它们一旦发生短接,这是相地之间的直接导线,因此短路电流很大,足以使熔断器、断路器动作,因此不必安装RCD.

3.厂区道路照明灯

厂区道路照明灯的电源系统可与厂内电源系统相同,.不论是TT系统还是TN系统都要安装RCD,国内已发生多因接线盒进水造成水中带电,使水中行走的人触电身亡

考虑到RCD因误动作而熄灯,可在大道两侧各设一排路灯,都采取RCD保护,这样当一排RCD跳闸时道路照明仍可保证,利用路灯基础作为接地极,灯杆作为作为PE线,

不必装避雷针,因为它的高度并不太高

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