室外照明接地方法的分析与研究

张凯超

摘  要：在社会经济发展过程中，室外照明景观日益增多。选择合理的室外照明接地系统，既能提升整体的安全性，又可以保障其稳定运行。基于此，该文主要分析了室外常用照明接地方式，以TN系统以及TT系统为基础进行分析，探究科学合理的室外照明接地方式，进而为室外照明接地设计奠定基础提供参考依据。

关键词：室外照明接地方式;TN系统;TT系统

中图分类号：TU113.6                      文献标志码：A

在社会经济发展过程中，在城市规划中对于室外照明也提出了一定的要求。室外照明是较为关键的内容。对TN系统以及TT系统2种接地方式进行分析，合理地应用接地系统可以提升室外照明系统的安全性、可靠性。

1 室外照明接地系统讨论

室外照明接地系统的接地形式主要是TN系统以及TT系统。其中，TN系统中PE线经变压器中性点引出，与设备外露导电金属外壳连接，在产生对地过电压的时候，设备不会承受较大的绝缘电压。而在TT系统中，电源有一点直接接地，电气装置外露可导电部分通过PE线接到独立于电源系统的接地装置上，对装置的PE线可另增设接地极。在同一变压器供电范围内，TN系统的PE线保持连通状态，在任何一处出现接地故障问题，这些故障电流均会经过PE线传导至变压器中性点。TT系统中可以根据实际状况设置互相独立的接地极以及PE线，电源外壳为地电位，且不会流入电源侧故障电流，避免出现故障蔓延等问题。TT系统可以通过独立接地线引出PE线，TN系统则需要通过电源端引出PE线，从整体上来说，室外TN系统中设置PE线的会耗费大量的有色金属。

2 TN-S与TT系统在室外照明的应用

在进行室外照明接地系统设计过程中，要根据《室外作业场地照明设计标准》（GB50582—2010）等相关要求合理地进行接地系统的设计与分析。

2.1 TN-S接地形式

在TN-S接地形式中需将中性线以及专用保护线分离，而在三相系统正常运行时，专用保护线上并不会流过电流，在中性线上也不会出现不平衡电流。在正常状况下，在保护线上并不会出现对地电压。因此，在各种设备金属外壳均需通过接地保护线接入PE母排，进而构建良好的运行环境，为设备稳定运行奠定基础。

但是此种接地方式还是存在一定的问题，如果PE线断开，则就会导致其失去保护作用，可能就会导致电击事故。在大多数建筑物的供配電系统中，主要采用TN-S或者TN-C-S的接地保护形式，为了提升整体的安全性，利用建筑物内的结构钢筋做自然接地体进行等电位联结。而在室外照明设计中无条件实现此点。

在一些室外照明系统设计中，如果照明设备出现接地故障，PE线可能会将故障电压传送到室外照明装置金属外壳上，从而可能会导致触电事故问题。由于室外照明系统负荷分布比较分散，线路相对较长，线路末端位置出现接地故障时产生的短路电流较低，可能达不到断路器的预期开断电流。增大PE导体的截面积可以增大预期短路电流，但是增大PE线截面积则就会增加整个工程的造价。

2.2 TT接地形式

TT接地形式则是将电气设备中金属外壳连接至与变压器中性点无关的接地点。如果室外照明系统内部线路中出现了接地故障，则故障回路除电缆线路电阻之外，也会将电源侧接地电阻RE以及电气装置外漏导电部分电阻串联起来，这样就会出现接地电阻RA。此时，故障回路中的阻抗回高于TN系统，故障电流也相对较小。在一般状况之下，这种故障电流无法使熔断器或者断路器等接地保护性装置动作，则就会导致故障电流影响其他相关的设备，出现较为复杂的故障问题。

采用TT系统的室外照明在选择接地形式的过程中，会采用带剩余电流保护装置的断路器，利用剩余电流装置兼做短路故障保护，可以提升系统的安全性。电缆在潮湿环境中敷设，同时线路设计较长就会增加电缆的泄漏电流，而如果RCD整体定值设置过小，可能会导致断路器误动作等问题。对此，剩余电流的设定值要躲过回路本身的泄漏电流。

2.2.1 接地电阻确定分析

采用TT系统的室外照明系统，设计人员要加强对接地电阻的分析。在确定理论依据的过程中，要基于规范要求合理开展。在采用剩余电流装置兼做短路故障保护的时候，接地电阻要满足规范要求。在TT接地形式中，PE线设置较短，电阻也相对较小，在室外照明系统设计中则可以忽略。同时，接地电阻也可以为设备外露导电外壳的电阻。

在确定剩余电流动保护器整定值过程中，须要避免误动作。整定值要高于回路正常运行状态泄漏电流总和的3倍左右。公共场所的室外供配电系统的线路与灯具中会存在最大值得泄漏电流。根据规范要求在设计中如果属于单相配线，则总泄露的电流则是各个灯具设备泄漏电流的总和。

2.2.2 剩余电流动作保护器动作值得设置

进行室外照明系统校验中，其回路整定值在300 mA的时候，单灯接地电阻则为75Ω，如果出现较为严重接地故障问题，则就会直接影响电流保护器的灵敏度以及可靠性。

3 室外照明TN-S与TT系统应用

在室外照明设计中要合理的应用TN-S与TT系统，分析优点与不足，科学设计，其具体如下。

3.1 城市道路照明中应用

在城市道路照明接地系统设计中，要根据灯杆要求、单灯功率较大、间距以及配电线路较长等特征为基础开展。TN-S接地方式主要就是将一些灯具、电杆以及电器盒等一些外露可导电的部分通过PE线连接到配电变压器的中线点上，实现接地处理。

而TT系统接地方式中会将剩余电流动作保护器。漏电动作电流选择空间较大，可以提升安全性。同时，TT系统不用设置PE线段，具有良好的接地条件，对于接地电阻要求不高，也有效地避免了重复接地等问题。此种方式通过剩余电流保护的方式进行处理，避免了直接接触的方式造成的触电事故，负荷侧剩余电流保护装置将整定值设置为30 mA，在一些特殊场合中整定值则更小。因为其线路相对较短，一般状况下不会造成正常状况误动作等问题。而因为道路照明状况不同，配电回路也相对较长，在此种状况要综合分析线路长短、配电电缆截面、负荷数量等因素，将电源侧分析剩余电流整定值设定不小于300 mA。

3.2 水下照明

人体在水中阻抗会呈现大幅度下降的趋势，因此，在水下照明设计中额定电压不能超过12v，保障其负荷安全超低压供电的要求。TN-S接地方式无法满足实际需求，在设计中通过TT接地系统进行设计，通过漏电保护开关作为接地故障保护处理。通过等电位连接处理，根据要求做好处理，在设计过程与施工过程要根据规范要求合理施工，进而有效的控制各种安全隐患问题。

4 结语

在进行室外设计中应用TT接地系统，采用剩余电流保护兼做作为接地故障保护，可以有效地节省投资，提升用电的可靠性。在实践中要完善其整体的安全性，加强对配电回路灵敏度的校验分析，要根据配电线路允许最长长度进行控制，通过剩余电流动作保护器的方式避免防防电击处理，根据规范要求合理地进行室外照明接地系统设计，根据实际状况科学设计。在设计过程中在出现接地故障过程中要保证其可以及时有效地切除故障电源，避免故障电压蔓延，将预期的接触电压控制在安全电压的规范限值之内。通过比较TN-S与TT系统在室外照明的应用，论证TT系统在室外照明的应用更安全、合理。

参考文献

[1]丁映.道路照明配电保护及接地方式探讨[J].机电技术，2018（3）：73-75.

[2]赵忠臣，吕风杰.道路照明采用TN-S接地系统的改善策略[J].产业与科技论坛，2018，v.17（12）：67-68.

[3]何浩.TN-S和TT接地系统在照明设计中的运用[J].电子测试，2016（2）：115-116.