道路照明TT系統(tǒng)保護(hù)配合

梁東輝

（中國市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司，甘肅蘭州730000）

1 引言

城市道路照明與城市交通和市民出行安全息息相關(guān)，同時(shí)也能夠從側(cè)面凸顯城市形象。近年來，隨著我國城市化進(jìn)程的日益加快，城市道路照明系統(tǒng)建設(shè)也逐漸人們的關(guān)注和重視，國家也出臺(tái)了很多相關(guān)法規(guī)，目的在于規(guī)范道路照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提升城市道路照明水平。但是，在追求道路照明能效和水平的同時(shí)，還要考慮到照明的可靠性和安全性，也就是照明配電的相關(guān)問題，唯有如此，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路照明系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，最大限度發(fā)揮出其在城市發(fā)展建設(shè)中的重要作用。

2 城市道路照明的作用

2.1 保證夜間道路暢通

道路是各種車輛和人流動(dòng)的重要載體，不管是任何一種交通行為，都需要依靠人眼對(duì)周邊環(huán)境的感知，從而做出正確的反應(yīng)，但如果是處于過于昏暗或過于明亮的狀態(tài)下時(shí)，往往會(huì)對(duì)人的識(shí)別能力產(chǎn)生影響，在此情況下，便會(huì)增加交通事故的發(fā)生概率。據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，如果能夠保證道路照明狀況良好，一般可降低城市交通事故率約30%以上。此外，保證良好的道路照明情況，還可提升交通引導(dǎo)性和交通效率，從而為道路的應(yīng)用效果和通行能力提供良好保障。

2.2 保證夜間財(cái)產(chǎn)和人身安全

道路照明系統(tǒng)建設(shè)最初是為了減少街道犯罪，城市道路照明保證夜間財(cái)產(chǎn)和人身安全，一般體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，拿掉恐怖分子和犯罪分子的“黑暗保護(hù)傘”；第二，提升直覺距離，使人們能夠及時(shí)意識(shí)到危險(xiǎn)的存在，并做出反應(yīng)；第四，為市民夜間出行提供安全感；第五，有利于犯罪執(zhí)法，阻止犯罪[1]。

2.3 美化城市環(huán)境

通過道路照明系統(tǒng)建設(shè)，能夠大幅度提升城市形象，具有美化環(huán)境的作用，同時(shí)也能增添市民的自豪感，吸引大量外地游客。反之，如果城市道路照明系統(tǒng)建設(shè)不完善，便很容易給人一種孤獨(dú)感和挫敗感，讓人沒有停留下來的欲望。

3 道路照明配電系統(tǒng)TN-C接線發(fā)展現(xiàn)狀

自上世紀(jì)50年代開始，道路照明、建筑和工廠照明基本上都是采用TN-C接線方式。但在道路照明方面，TN-C接線方式卻存在很多危險(xiǎn)因素，如在運(yùn)行過程中，很可能會(huì)產(chǎn)生三相電流不平衡的問題。

城市道路照明配電線普遍較長，如果線路末端出現(xiàn)接地故障，那么接地故障電流也就比較小，通過TN-C接線方式，線路首端保護(hù)裝置一般是通過斷路器、熔斷器的瞬時(shí)過電流脫扣器進(jìn)行接地故障保護(hù)。在此情況下，很難在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將故障電路切斷。

道路照明都是位于戶外環(huán)境，因此并不能像建筑物一般進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)，而在發(fā)生接地故障時(shí)，將會(huì)有很大的概率出現(xiàn)點(diǎn)擊危險(xiǎn)。

4 道路照明TT系統(tǒng)保護(hù)配合

TT接地保護(hù)的優(yōu)勢(shì)特征：上述提到，TN-C接線方式在經(jīng)過長時(shí)間的應(yīng)用實(shí)踐之后，已逐漸暴露出很多問題，而TN-C接線方式則可有效彌補(bǔ)上述缺陷。道路照明系統(tǒng)處于戶外，因此很難實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié)，在這樣的情況下，對(duì)TT接線方式進(jìn)行應(yīng)用很有必要，且安全、可靠性也比較高。如果配電線路較長，那么通過斷路器、熔斷器的瞬時(shí)過電流脫扣器進(jìn)行接地故障保護(hù)，也很難達(dá)到規(guī)定要求。為緩解上述問題，可對(duì)剩余電流動(dòng)作保護(hù)器進(jìn)行應(yīng)用，這主要是因?yàn)槁╇姳Ｗo(hù)裝置的動(dòng)作電流通常在1A以下[2]。

4.1 結(jié)合支路線路負(fù)荷對(duì)漏電斷路器進(jìn)行合理選擇

第一，室外照明線路：為避免漏電保護(hù)切斷范圍的持續(xù)擴(kuò)大，通?？蛇x擇二級(jí)二線保護(hù)裝置，避免選擇三級(jí)四線保護(hù)裝置。

第二，電動(dòng)機(jī)線路：應(yīng)對(duì)三級(jí)三線保護(hù)裝置進(jìn)行安裝，如果漏電電流達(dá)到指定電流值，加之三相線斷開，通?？蓪?duì)三相漏電斷路器進(jìn)行安裝，同時(shí)確保其具備短路、斷相、過流、過壓、過熱等保護(hù)功能。

第三，電動(dòng)機(jī)和室外照明混合線路：應(yīng)對(duì)三級(jí)四線斷路器裝置進(jìn)行安裝，同時(shí)將專用開關(guān)盒安裝在電動(dòng)機(jī)前，并將三級(jí)三線斷路器裝置安裝在開關(guān)盒內(nèi)。如果發(fā)生過熱、缺相、漏電等現(xiàn)象，需要將三相電源同時(shí)切斷[3]。

4.2 路燈

熔斷器安裝：將熔斷器安裝在燈柱小端子板上，對(duì)于250W以下的路燈，一般可對(duì)5A熔斷器進(jìn)行配置。對(duì)于350～400W的路燈，可對(duì)10A熔斷器進(jìn)行配置。如果路燈超過1000W，一般可對(duì)15A熔斷器進(jìn)行配置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)燈泡線路的有效保護(hù)。

單相漏電斷路器安裝：可將漏電斷路器安裝在每套燈具之前，對(duì)瞬時(shí)和延時(shí)保護(hù)進(jìn)行設(shè)置。

燈柱接地：對(duì)保護(hù)接地進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)通過PE線進(jìn)行連接。

4.3 防雷設(shè)計(jì)

燈橋、燈塔、高桿燈等進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)，照明線路和照明燈具一般應(yīng)處于接閃器的保護(hù)范圍之內(nèi)。保護(hù)接地和防雷接地通常要聯(lián)合接地[4]。

5 道路照明TT系統(tǒng)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

5.1 對(duì)額定動(dòng)作電流值和剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置的極數(shù)

在TT系統(tǒng)中，配電線路間接接觸防護(hù)通常要滿足如下要求：

其中，RA代表導(dǎo)電部位保護(hù)導(dǎo)體電阻和極低電阻之和，在對(duì)過電流保護(hù)裝置進(jìn)行應(yīng)用的過程中，反時(shí)限特性過電流保護(hù)裝置的Ia為了能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（5s）切斷電流，在對(duì)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置進(jìn)行應(yīng)用的過程中，Ia是該保護(hù)裝置的額定動(dòng)作電流[5]。

為確保三相平衡，路燈回?zé)敉ǔ?huì)采用三相供電，同時(shí)通過間隔交叉的方式連接路燈。也就是A、B、C三相分別為三盞路燈（臨近）供電，通過這種方式，能夠有效避免由于其中一相出現(xiàn)故障而導(dǎo)致路燈系統(tǒng)全面癱瘓的問題。因此，剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置通常會(huì)選擇三只單相兩極，而盡量避免選擇一只三相四極。

5.2 對(duì)路燈輻射方式和電纜芯數(shù)進(jìn)行合理選擇

因?yàn)槭Ｓ嚯娏鲃?dòng)作保護(hù)裝置通常會(huì)選擇三只單相兩極，因此，如果選擇四芯電纜作為路燈的供電電纜，那么在對(duì)一根中性線共用時(shí)，剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置一般很難分開連接。在此情況下，可對(duì)兩芯電纜進(jìn)行選擇。

在對(duì)路燈電纜進(jìn)行敷設(shè)的過程中，相關(guān)工作人員可結(jié)合實(shí)際情況選擇最簡便的敷設(shè)方法，如此既能提升對(duì)地絕緣，同時(shí)也能避免水浸。在燈柱下方設(shè)置空腔，既能對(duì)手井進(jìn)行替代，同時(shí)還可將其作為接線盒。按照規(guī)定，穿過道路的電纜要在尼龍?zhí)坠芡獠看┖癖阡摴鼙Ｗo(hù)[6]。

5.3 對(duì)接地電阻和接地形式進(jìn)行合理選擇

每只燈柱的接地電阻都會(huì)保持在50～500Ω之間，在南方地區(qū)，空氣、土壤潮濕，路燈一般以鋼筋水泥為基礎(chǔ)，且埋地較深，因此比較容易滿足設(shè)計(jì)需求。但如果不能滿足上述需求，一般可將PE線設(shè)置在路燈回路中，同時(shí)將部分或者全部的燈柱外殼接地，以達(dá)到降低接地電阻的目的。

但上述設(shè)計(jì)方案有利有弊，例如，如果燈柱在使用的過程中出現(xiàn)接地故障，那么將會(huì)有很大的概率將故障電位傳輸給正常的燈柱。

在此過程中，應(yīng)注意的問題是，路燈照明的TT系統(tǒng)，一般都是針對(duì)于局部的TT系統(tǒng)而言，路燈照明配電箱和電源總配電柜間的接地系統(tǒng)類型，通常都會(huì)由上級(jí)系統(tǒng)來決定。因此，路燈照明配電箱的金屬外殼和PE母排通常不能和TT系統(tǒng)中的PE 線進(jìn)行連接[7]。

5.4 嚴(yán)格遵循道路照明設(shè)計(jì)原則

第一，安全性，在對(duì)道路照明系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一定要保證能夠看到道路上行人和障礙物的精準(zhǔn)距離和位置，包括道路上的異常情況。

第二，要能夠看清楚道路的構(gòu)造、線型和寬度，包括道路距離、拐彎、岔道和路口等。

第三，要能夠清晰辨別車輛運(yùn)動(dòng)速度、車輛種類、道路外圍的基礎(chǔ)設(shè)施情況、路標(biāo)等[8]。

第四，道路照明設(shè)施設(shè)計(jì)要便于后期的管理和維護(hù)，在滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和照明需求的基礎(chǔ)上，盡可能減少燈具的數(shù)量，提升道路照明的經(jīng)濟(jì)節(jié)能效果。

6 結(jié)束語

綜上所述，道路照明處于室外，因此并不能向建筑物一樣實(shí)現(xiàn)等電位聯(lián)結(jié)，與此同時(shí)，還要承受各種外部因素的影響，如雨淋、日曬、風(fēng)吹等等，很容易降低燈具的絕緣性能，甚至出現(xiàn)機(jī)械損傷，在無形當(dāng)中增加道路車輛的事故概率。在對(duì)TN-C系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，由于燈具外殼都是通過PEN線和PE線進(jìn)行連接，如果其中的一個(gè)燈具出現(xiàn)故障，也會(huì)對(duì)其他正常的燈具產(chǎn)生影響，使道路照明系統(tǒng)徹底癱瘓。鑒于上述情況，可對(duì)TT系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，以此來彌補(bǔ)TN-C系統(tǒng)的應(yīng)用缺陷和不足，最大限度凸顯城市道路照明系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值。