路灯配电及接地保护方式的探讨

路灯配电及接地保护方式的探讨
摘要：本文介绍了城市路灯照明工程的配电、接地保护措施
关键词：金属灯杆低压配电系统保护措施
引言：我国现行的低压配电系统指的就是低压配电系统保护接地的形式，而
保护接地关系到设备安全及人身安全。

因此专业技术人员应该对低压配电系统有
较为清楚的认识。

一、我国现行的低压配电系统按保护接地的形式不同分为IT系统、TT系统、TN系统，其中TN系统又可以分为TN-C系统、TN-S系统和TN-C-S系统，下面就
以上各系统做简要说明：
1.IT系统
变压器中性点不接地，用电设备金属外壳直接接地的配电系统，这是典型的
三相三线制供电系统，适合三相负载绝对平衡的系统。

2. TT 系统
变压器中性点直接接地，用电设备金属外壳直接接地，而且两个接地时相互
独立的配电系统，其主要特点是：（1）发生单相接触金属外壳故障时，如果人
体接触此金属外壳，由于接地装置的电阻小于人体的电阻，电流会被接地装置分流，从而对人体起到保护作用；（2）当由于绝缘破坏，发生漏电故障时，接地
电流并不是很大，往往不能使保护电气发生动作，这将导致线路长期带故障运行，同时也增加了人体触电的危险。

因此TT系统必须加装漏电保护装置，才能成为
较为完善的保护系统。

3. TN 系统
供电设备中性点直接接地，用电设备金属外壳通过PE线与系统中性线N连接。

此系统主要特点：（1）一旦设备出现外壳带电，TN系统能将漏电电流上升
为短路电流，导致系统保护断路器立即断电，达到保护人身安全的目的。

（2）
三相负载不平衡时，N线有电流，导致设备外壳带电，当接地不良时，金属外壳
有带电危险。

（3）N线开断时，设备外壳有不安全电压。

①TN-C系统
变压器中性点N直接接地，用电设备的金属外壳直接与PEN线连接。

②TN-S系统
变压器中性点N接地，用电设备金属外壳单独接PE线，整个系统中，N线与PE线是分开的。

其主要特点：（1）当相线与用电设备金属外壳接触时，相线通
过PE线与N线形成短路回路，系统保护断路器动作，切断电源，达到保护作用。

（2）当三相负载不平衡时，PE线上没有电流，PE线对地没有电压，克服了TN-C
系统的弊病。

（3）系统中PE线、N线完全分开，即便N线断开，也不会影响PE 线的保护作用。

③TN-C-S系统
此系统兼有TN-C系统和TN-S系统的特点，即系统前一部分N线与PE线是
合一的，经过重复接地后，N线与PE线完全分开，一旦PE线与N线分开了，就
不允许在合并在一起。

此系统主要特点：（1）当变压器中性点接地良好，而且
三相负载比较平衡时，本系统是较为理想的选择，但是当三相不平衡较为严重时，N线上有电流，导致用电设备金属外壳带电，有人身触电危险。

二、路灯配电系统常用的几种系统形式
1.路灯TN-C-S系统
此种系统形式为，变压器到路灯配电箱采用TN-C系统，路灯配电箱到路灯采用TN-S系统，当配电箱距离变压器较远时（超过50米）或者存在三相不平衡时
系统存在安全隐患。

2.路灯TN-S系统
此种系统，N线与PE线自始至终都分开，是一种较为理想的系统形式。

3.路灯TT系统
此种系统采用三相四线制供电，是较为推崇的一种路灯配电系统，但使用此种系统需要
为每根灯杆做接地级，还需要配合漏电保护装置才能消除系统隐患。

TT系统电气设备外壳不
接用自电源中性点引来的PE线，避免了无等电位联结场所PE线传导故障电压的电击危险，
这是TT系统优于TN系统处，但它必需装设剩余电流动作保护器RCD来切断幅值小的接地故障电流，使其保护复杂化。

4. 路灯TN或TN-C系统
路灯配电很难做到三相完全平衡，当三相不平衡时路灯金属外壳容易带电。

路灯系统一
般供电距离较长，远端路灯因绝缘问题出现漏电时保护电气不会动作，使灯杆长期带电运行，增加了安全隐患。

综上所述：
a.如果线路不是很长，路灯配电系统可以采用TN-S系统，但也存在路灯线路较长且长期
处于室外环境下运行，并不易做完善的等电位联结，遇故障时难以保证在规定的5s内切断故障电路；
b.当受现场条件所限必须使用TT系统时，应加装漏电保护装置；
c.TN-C-S系统只适用于三相基本平衡且配电距离不远的小型路灯系统；
d. TT系统因为每根电杆都要打人工接地极才能满足设计要求接地电阻值，施工量较大，
但因其保护较全面，且受干扰较小，安全性较高建议路灯配电系统使用；
e.不建议采TN或者TN-C系统；
三、设计施工中应注意的一些问题
1.路灯金属灯杆应与PE线连接，路灯灯门内有专用的接地端子应与PE线连接；
2.路灯配电箱一般距变压器较远，此配电箱应增加接地装置，即配电箱金属外壳与PE线
连接，并打接地极；
3.工程设计人员应在设计文件中明确系统的供电形式、说明接地装置和重复接地的工程
做法，并注明对接地电阻值得要求等。