城市道路照明系统是城市基础设施重要的组成部分，直接关系到城市道路交通安全和城市安防建设，在城市经济、文化方面发挥着重要作用。但是城市道路照明一般在户外，容易受到风雨雷电侵袭引起设施老化，以及施工工艺水平的影响，导致电气设备载流部分的绝缘损坏。由于设施量分散，巡检量大，且多偶发性，要做到及时发现难度相当大。为了确保城市道路照明设施正常运行和人民群众的生命财产安全，必须高度重视并做好照明系统的保护接地。
城市道路照明设施设计必须要按照国家的相关规定,一般而言可以采用TN-S以及TT两种接地形式，并且对于道路照明设施的外露部分也需要进行接地保护操作，同时还需要保证设计过程中的材料材质、设计指标等满足相关标准要求。现厦门城市照明设施接地保护采用较多的是TN-S系统。
1）TN-S形式:TN-S系统电源中性点直接接地，通电设施外部的导电部分直接与接零保护系统相连，其中N为零线。
2）接地保护:当通电设备外部金属部分导电时，电流在金属保护线与TN-S系统电源中性点形成一定的绝缘通路，由于通电电阻比较大，能够阻止短时间内产生的巨大电流，一般可以用于熔断器等接地保护设备中。同时这些防护设备的选择需要满足在短时间内切断电流的要求,避免发生安全事故。
假设路灯设施发生故障时，设施运行基本情况为供电范围长1 000 m，三相负荷平衡，城市道路路灯设置档距约35 m左右，敷设电缆规格为VV5×16，单相负荷为10个250 W 高压钠灯，功率因数补偿cosφ=0.8；等效电路图见图1。
①a在500 m发生接地故障，采用熔断器保护
b在1 000 m发生接地故障，Ic=17A，Id=66.9 A,Ir=25A，Id/Ir=69.9/25＜5，无法满足保护要求。
图1 等效电路图
②采用断路器保护可靠切断接地故障电路应满足 Ikmin＞=KrelIset3＞=1.3×(4-7)Ic。 经校验和熔断器保护情况基本相同。
3）在如果任一相发生接大地故障，相线与大地接触的金属构件或浸泡在水里，电源星型结点，PE线以及电气装置的外露导电部分都将带对地故障电压Uf，在干燥场合Uf＞50V就有发生电击事故的危险，应使Uf=Id×Ro＜=50V,IEC标准规定需满足Ro/RE＜=50/U0-50,Id=U0/Ro+RE，（Ro系统 TN 中所有与系统接地并联的接地极的接地电阻，RE不与PE线相连的装置外导电部分与大地间的最小接触电阻），推出 RB＜=0.29RE.潮湿场所 RB＜=0.13RE.为此应尽量降低星型节点的接地电阻Ro，并尽量在TN系统的PE线上接地极重复接地以减少Ro。
1）TT形式:电源的中性点与大地直接连接，设施外露导电部分单独接地，它与电源中性点接地各自独立的三相四线制低压配电系统。
2）接地保护:系统内发生外露可导电部分带电，该相电源经金属导体电阻，外露导电设施的接地电阻Rd，大地电阻，电源侧接地体电阻R0与电源中性点形成接地短路回路，因故障回路阻抗较大，故障电流较小，过流保护装置无法实现快速切断故障回路，需装漏电保护装置（RCD）；等效电路图见图2。
①a在500 m发生接地故障，还是采用熔断器保护，其故障情况如(TN-S)描述:
Id=U0/Za，（Za包括保护接地电阻、导线电阻、系统接地电阻和变压器阻抗），Id=220/(0.5×1.097×1.5+4+4)=24.9A，Id/Ir=24.9/16＜5无法满足保护要求。
图2 等效电路图
②采用断路器保护经校验和熔断器保护情况基本相同。
3）在一般干燥场所当外露导电部分超过预期接触电压限值50 V时，故障电流Id应大于防护电器在规定时间内切断电源的可靠动作电流Ia，防护电器能及时切断电源。即Id=50/RA＞=Ia，当采用RCD时，Ia为 RCD 的额定动作电流 IΔn。
1）TN-S形式:①照明系统选用TN-S形式接地保护方式的优点是回路敷设三相五芯线缆，中性线和保护线分开。中性线为线路的三相不平衡电流提供回路，降低电源中性点偏移；保护线与大地连接，设备外露可导电部分与大地等电位,回路阻抗小，保障保护设备动作，切除故障回路电源。②当供电回路发生接地故障时，缆线回路阻抗相较接地体小很多，可采用过电流的开关电器（如熔断器、断路器等）来切断供电回路，以简化设计和节约投资。③这种接地方式受到PE线的限制，如果PE线断开，则失去了保护作用。④要注意供电半径的计算，熔断器或者断路器保护开关要与线路电缆匹配。⑤如果变压器发生对地直接故障，保护电器无法断开，所以故障电流流到变压器接地极回中性点，导致中性点电位升高，电位经过PE线传到灯杆等外露导线部分。⑥着眼防电击,应尽量降低系统接地的接地电阻，并尽量在PE线上利用自然接地体做系统接地的重复接地，系统必须做等电位联结来消除PE线传导来的故障电压的危害。
2）TT形式:①只用导线与接地装置和照明设备外露可导电部分连接，这种接地形式可以最大限度避免触电的风险，提高线路的安全性和可靠性。②当照明设备发生外露可导电部分带电，回路阻抗较大，不能使用断路器或者熔断器瞬时过电流作为接地故障保护,而是使用剩余电流作为接地故障保护。③由于城市道路照明系统安装在市政道路上，线路比较长，则泄漏的电流比较大，如果整定值比较小，很容易造成线路误动作，因此必须确定整定值范围。④每一个漏电保护装置要求每个月都要进行测试。以厦门为例，全市有近500台控制箱，每月检查一遍，这个工作量非常大，在城市道路照明系统应用的时候也是需要考虑的问题。⑤从理论上TT系统还是较适用于无等电位联结的户外场所。
3）世上没有最好的接地系统，应根据情况选用合适的接地系统。
随着城市快速发展，城市规模不断扩大、照明系统不断数量增加。现城市照明更多考虑照度、舒适度等方面的要求，我觉得更要重视城市照明系统的安全问题，做好城市照明设施接地保护。在选择接地保护形式的时候，要根据城市照明系统的实际情况，选择合适的接地保护形式，从而发挥保护接地系统的作用。
参考文献:
[1]冯黎强.城市道路照明设施接地保护形式分析[J].低碳世界,2016,(36):248-249.
[2]王厚余.接地系统的选用[J].建筑电气，2007,26(1).
[3]照明设计手册[M].北京照明学会照明设计专业委员会(2版),2006.
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