谈室外景观照明设计中的两种接地系统

施沅岑

摘要：景观照明是一种渲染气氛、美化城市的的装饰性照明，充分运用光线的强弱变幻、色彩搭配、强光照射等产生奇妙的景观，使城市建筑物在黑夜降临之后能满壁生辉、光彩夺目。城市景观亮化的照明载体十分丰富，包括城市道路、重要建筑、商业中心、名胜古迹、城市园林、娱乐场所等公共场合和公共设施，配合 LED 灯具花样将灯光与城市建筑融为一体，照亮城市街道，勾勒建筑的轮廓，可以充分渲染城市夜景，体现城市魅力，为城市夜空环境提供新的视觉体验，提高现代化城市的社会文化水平和艺术观赏氛围。作为标志人类文明的一种宣传性照明，景观照明可提升城市艺术形象，反映一座城市经济繁荣的程度，它同时又折射出城市的科技水平和文化底蕴，为区域发展带来巨大的社会与经济效益。因此，探究景观照明系统的接地方式非常有必要，本文主要阐述了两种接地方式，供相关人员参考。

关键词：室外景观照明;接地系统;TN-S ;TT

《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）10.9.3条第3款“装于室外的景观照明中距建筑物外墙20m以内的设施，应与室内系统的接地形式一致，距建筑物外墙大于20m宜采用TT接地形式”。此规定中“20m”这个距离概念的内涵值得研究。其实“20m”这个距离的由来包含了很多理论和实践的内容。众所周知，要想使两个接地体间相互独立，互不影响，需要相距至少20m远（实际是对于3kV、6kV、10kV中压系统而言）。有很多人都只知道“20m”这个数值，但不一定人人都明白它的真正含义并合理使用。两个独立接地体间要求的距离与其电压的高低、能量的大小甚至频率的高低、以及接地体的形式、土壤电阻率的大小等诸多因素有关。必须根据具体情况，按其实际需要确定距离的远近，不一定是20m。

1 TN-S 系统

在室外景观照明灯具的接地系统中，第一个字母代表电源的带电导体与大地的关系，第二个字母代表电气设备的外露导电部分与大地的关系。

1.1 TN-S 系统简介

在 TN-S 系统中，T 表示电源的一点（通常是中性点上的一点）与大地直接连接，N 则表示外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地。

1.2 TN-S 系统的原理

TN-S 系统灯具接地示意图如图 1 所示。在室外景观照明中，目前常用 TN-S 系统。在整个系统内，PE线和 N 线分开。灯具的外露导电部分通过与接地的电源中性点的连接而接地，除对地泄露电流外，PE 线基本不通过电流，也不带电位[2]。

1.3 TN-S 系统接地的局限性

在 TN-S 接地系统中，若景观照明配电箱置于室内，且与室内照明共用一个配电箱，有可能会将室外的故障电压经 PE 线传导至室内，若室内无等电位联结或没做好等电位联结，人体一旦触碰到室带电设备外壳，就会造成触电事故。

2 TT 系统

TT 配电系统回路内发生接地故障时，故障回路内金属导体还串联有电源侧的系统接地 RB和电气装置的保护接地 RA两个接地电阻，见图 2。

此 TT 系统故障回路阻抗比 TN 系统的故障回路阻抗大很多，所以其故障电流较小。又因室外景观照明 TT 系统配电线路接地故障保护装置的动作特性应符合下式的要求：

其中，RA为外露可导电部分的接地电阻与保护导体 PE 线的电阻之和，Ω; Ia为保护电器及时、自动切断故障回路的动作电流，A。由上式可知，保护电器保护动作的条件是，当外露导电体对地电压达到或超过 25 V 时，保护电器应动作。此时的故障电流 Id应大于保护电器的动作电流 Ia。故 TT 系统多采用剩余电流动作保护器作接地故障保护，因其动作电流较小（ 一般以 100 m A 为宜） ，一般比故障电流小得多，所以其灵敏度较高。

室外景观照明特点如前述，负荷点较分散，环境条件较差，配电半径大，且灯具形式多样，要求每个灯具处均做接地装置几乎不可能。故在室外景观照明的 TT 接地系统内，由同一接地保护电器（ 一般为剩余电流动作保护器） 保护的外露可导电部分，应用保护线连接至共用的接地网上。

TT 系统配电回路外（ 非本回路） 发生接地故障时，由于 TT 系统电源端不引出专用 PE 线与外露可导电部分相连接，所以故障电压并不会像 TN 系统那样随 PE 线四处传导。因此室外景观照明接地系统若采用 TT 系统可不考虑此种间接接触电击事故。

3 TT 系统与 TN-S 系统比较

3.1 投资成本

局部 TT 系统照明回路中的灯具就地接地引出 PE线，而 TN-S 系统则需自电源端引来 PE 线，若室外照明回路中首盏灯具距离较远，且此种情况较多时（一般景观专业会让电气专业将配电箱放置于隐蔽区域，造成供电距离较远），TN-S 系统中设置 PE 线的投资成本往往会较高。

3.2 保护电器

对室外景观照明而言，无论采用 TN-S 系统还是局部 TT 系统，均应装设 RCD 做接地保护。

3.3 设备绝缘

TN-S 系统的 PE 线自中性线分支引出，发生对地过电压时，设备绝缘承受的电压较小;而局部 TT 系统的 PE 线引自照明回路首个灯具的接地极，为零电位，设备对地绝缘较易受过电压损害。

3.4 安全性

在同一变压器供电范围的 TN-S 系统内，PE 线是连通的，任意一处发生接地故障，其故障电压都可沿PE 线传导至他处而引起危害。在局部 TT 系统内，因为照明回路的 PE 线和电源的 PE 线分开，所以能有效消除或减少故障电压的蔓延。

另外，在局部 TT 系统的应用中，若配电回路从配电箱到灯具的管材为连续且不间断钢管，则极有可能形成隐性 TN-S 系统，产生室内配电箱 PE 线→室内配电箱外壳→钢管→室外灯具外壳→室外灯具 PE 线电流通路，同样会对室内造成触电隐患。对此，笔者建议从以下两方面解决。

（1）引至室外景观照明的室内部分线路，采用暗敷设，并使用不导电的 PC 管。

（2）引至室外景观照明的配电线路不由室内配电箱直接引至室外灯具，而是经室外的手孔井后再引至室外灯具配电，一方面切断了钢管导电的连续性，一方面方便室外照明回路的检修

3.5采用TT系统的接地做法

每条配电支路必须设漏电保护。每条配电支路单设一条独立的PE线，毎一盏灯的金属杆应与PE线连接（对PE线的接地电阻大小无要求）。当每条支路的断路器过载保护整定电流可以不大于20A时，则宜使其PE线的接地电阻不大于10Ω，便可利用断路器的过载保护，兼作TT系统接地故障短路保护的后备保护，更安全。当配电支路需要的供电容量较大，断路器的过载保护整定电流必须大于20A时，断路器的过载及短路保护，便不能兼做TT系统的接地故障保护，对其接地电阻值也就无要求了。

4总结

本文主要阐述了两种景观照明系统的接地，并进行了对比分析。无论是哪种接地系统，均应该配置保护系统。

参考文献

[1]周洪涛，吴旭阳.严寒地区居住小区夜景照明适老化设计研究[J].建筑与文化，2021（05）：31-32.

[2]宋高风.智能化系统在景观建设工程中的应用研究——以福州高新区创业园中央绿化带景观建设工程为例[J].居舍，2021（12）：108-109.

[3]段衛文，赵旋宇，李家琪，胡永红，余凌，李涛.牵引顶升法在斜拉桥景观照明施工中的应用[J].建筑电气，2021，40（04）：63-68.

[4]常晓杰.贯穿景观照明工程建设全周期的光污染防治研究[J].照明工程学报，2021，32（02）：151-153.

[5]伍林芳，王明锁，薛万红.景观照明智能控制装置的研发与应用[J].电世界，2021，62（04）：39-41.

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