路灯照明采用TT系统的讨论

路灯照明采用TT系统的讨论

摘要：通过对路灯照明配电系统两种接地型式(tn—s系统和tt 系统)在保护装置和保护接地的两个方面情况的分析．

关键词：tn—s接地系统 tt接地系统

中图分类号：tn827+.8文献标识码： a 文章编号：

1 工程实例

1．1 道路及路灯设计概况

某工程道路全长为835m，道路宽度为40m。道路在每隔35m处设置一盏

40~150瓦的双头高压钠灯，路灯布置方式采用双侧对称布置．全长共设置48盏，镇流器功率损耗为15％，设置一台50kva的路灯照明专用箱式变电站，分别在道路两侧各设一台路灯控制柜，每台控制柜的出线回路均相线、中性线、保护线截面均为16mm²

交联电缆。

1．2 每个路灯控制柜的计算电流

计算电流ic =24x0．55 x (l+15％)／(√3x0．38x0．95)=25．6a 2 tn—s接地系统

2．1 tn—s系统单相接地故障计算电流

当单相接地故障发生在线路的最末端时，本道路的单相接地故障电流：id=0．8uo s ph／p(1+m)l则有i

d=0．8x220x16/22．5x2x835=74．9a

2．2 tn—s 系统的配电线路保护装置的选择

2．2．1 配电干线保护装置的选择

根据《工业与民用配电设计手册》第三版第589页tn系统接地故障保护方式的选择：第一，当灵敏性负荷要求时，采用短路保护兼做接地故障保护；第二，采用零序电流保护；第三，采用剩余电流保护。

以abb开关为例．当采用s263时，id／in=74．9／32=2．34，由于该型断路器(b型)瞬时电流脱扣倍数为3-5倍，则在这种情况下s263型断路器无论采用那种脱扣曲线都无法有效切除故障回路：当选用t塑壳断路器时，可选择带短延时过电流脱扣器切除故障回路。经过计算可以得出．选择带短延时短路保护的断路器，可有效地切除线路故障，避免触电事故的发生。选择带短延时短路保护的断路器还可利用其延时功能来满足上、下级间的配合。

2．2．2 tn—s系统的灯具短路保护

本道路400w灯具的工作电流为ic=400w × (1+15％ )，

0．9x220v=2．32a，为可靠躲开灯具启动电流，熔断器熔体额定电流按2．47倍进行选择。即熔断器熔体额定电流取6a：150w灯具的工作电流为ic=150wx (1+15％)，0．9x220v=0．87a，为可靠躲开灯具启动电流，熔断器熔体额定电流按2．47倍进行选择，即熔断器熔体额定电流取4a；当相线和中心线发生短路时，随灯具配置的熔断器熔体会在0．01s以内发生熔断。如果此时在路灯的干线回路开关处选择带短延时短路的断路器(延时0．2s)，则可以通过动作时间来满足

上、下级的配合。

2．2．3 tn—s系统的保护接地

《民用建筑电气设计规范》jgj-16—2008第12-2-2条第一款“在tn系统中，配电变压器中性点应直接接地。所有电气设备的外露可导电部分应采用保护导体(pe1或保护接地中性导体(pen)与配电变压器中性点相连接”。这就说明tn—s系统电源侧的工作接地和负荷侧的保护接地是合二为一的，即共用了一个接地装置。在tn —s系统中，当发生单相接地故障时，故障电流流经火线和保护线．可以通过干线线路装设的带短延时短路的断路器切断故障回路．从而有效地避免了触电的危险。在tn系统中不允许pe线折断．如果单相接地故障发生在pe线折断时，则负荷侧电气设备的金属外壳则带220v的危险电压，一旦接触该电气设备，则会发生触电事故。若在tn—s系统的负荷侧每盏路灯处装设接地装置，则可避免pe线的折断，若此时发生接故障，则原来的tn—s系统就变成tt系统．原来tn—s系统设置的带短延时短路保护的短路器则无法切断故障回路。故在每盏路灯装设接地装置并不能有效防止触电的危险。

3 tt接地系统

3．1tt系统故障电流的计算

故障电流值if=uo／(rn+ru) =220／(4+10)=15．7a tn—s系统的配电线路保护装置的选择若该道路路灯低压配电系统接地型式采用tt系统时,当发生单相接地故障时，故障电流值有if=uo／

(rn+ru)=220／(4+10)=15．7a，故障电压uf=if*r=15．7*10=157v。因故障电流值小于断路器的整定电流．故若用普通的过电流保护器无法将接地故障电流在有效的时间内切除，一旦接触将会发生触电事故：此时若用漏电电流动作保护器(rcd)，只要满足i△≤u1

／r =36／10=3．6a．当rcd取1a，在漏电电流大于等于1a的情况下可自动切除故障回路，有效地避免了触电事故的发生。

3．2 tt系统的灯具短路保护

本道路400w灯具的工作电流为ic=400w × (1+15％ )／0．9×220v =

2．32a，为可靠躲开灯具启动电流，熔断器熔体额定电流按2．47倍进行选择，即熔断器熔体额定电流取6a；150w灯具的工作电流为ic=150wx (1+15％)／0．9x220v=0．87a．为可靠躲开灯具启动电流，熔断器熔体额定电流按2．47倍进行选择，即熔断器熔体额定电流

取4a：当相线和中性线发生短路时，随灯具配置的熔断器熔体会在0．0is以内发生熔断。如果此时在路灯的干线回路开关处选择rcd (延时o．2s)，则可以通过动作时间来满足上、下级的配合。3．3 tt系统的保护接地

《民用建筑电气设计规范》jgj16—2008第l2．2．4条第一款“在tt系统中．配电变压器中性点应直接接地。电气设备外露可导电部分所连接的接地极不应与配电变压器中性点的接地极相连接”和《低压配电设计规范》gb 50054—95第4．4．12条“tt系统配电

线路内由同一接地故障保护电器保护的外露可导电部分．应用pe 线连接至共用的接地极上。当有多级保护时，各级宜有各自的接地极”。这就说明在

路灯低压配电系统接地型式中若采用tt系统，负荷侧可以独立保护接地装置。当采用在每盏路灯处做独立保护接地装置时，则不会有任意一盏路灯处发生接地故障时，其他路灯均带故障电压，即故障不会蔓延。

4 总结

4．1 若pe线不发生折断，采用tn—s系统的路灯线路保护接地不会有出触电事故；当pe线发生折断时，采用tn—s系统的路灯线路就会有触电风险。

4．2 路灯线路采用tt系统．无论负荷侧采用共用接地装置还是独立的接地装置．均不会有触电危险。采用共用接地装置时，多一根pe线，但节省了每盏路灯接地的钢材：采用独立接地装置时，虽然没连通的pe线，但每盏路灯都要做接地，较浪费钢材。通过以上分析．本人认为路灯线路低压配电系统接地型式采用tt系统从保护装置选择的简捷、保护接地的安全性均优于采用tn系统。参考文献：

[1]jgj 16—2008·民用建筑电气设计

[s]．北京：中国建设工业出版社．2008．

[2] gb 50054—2011·低压配电计规范

[s]．北京：中国计划出版社．2012．