路燈設(shè)施安全運(yùn)行讓城市更美好

摘要：路燈設(shè)施的接地，不僅關(guān)系到行人的人身安全，二期影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行，正確做好路燈接地裝置是路燈設(shè)施安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。本文主要介紹筆者所在地常用路燈系統(tǒng)的接地。

關(guān)鍵詞：路燈；變壓器中性點(diǎn)；接地保護(hù)；N線；PE線；TN-S接地方式

如何提高城市基礎(chǔ)設(shè)施的安全性，更好地服務(wù)于民眾，是我們城市建設(shè)者不斷探索的主題。

如今，城市生活日益便捷、多彩。夜間車輛增多，更多的人享受燈光沉醉的夜晚，大家都希望路暢燈明，夜間安全出行，遍布大街小巷一盞盞明燈為我們保駕護(hù)航，而為城市道路照明設(shè)施完好運(yùn)行筑起安全保障的是金屬燈桿的接地安全。

曾經(jīng)見(jiàn)過(guò)一個(gè)案例：某市大雪，可是一根燈桿附近卻不見(jiàn)任何積雪，落雪即化，一塊干地，很容易引起路人駐足，殊不知危險(xiǎn)在逼近，燈桿漏電、接地裝置失靈，行人有觸電的危險(xiǎn)。又一案例：某市連降暴雨，路燈設(shè)被暴雨沖壞，雨后如果電線淋雨，極有可能冒火花，引燃電氣元件，致使金屬燈桿帶電，燈桿處積水深，將對(duì)過(guò)往行人產(chǎn)生威脅。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)二、三線城市平均有路燈桿一萬(wàn)盞，點(diǎn)多隱患多，為防止路燈燈桿及其它電氣設(shè)備金屬外殼因意外帶電而威脅人身安全，滿足電氣裝置和路燈系統(tǒng)安全運(yùn)行的需要，將路燈電氣裝置和燈桿設(shè)施等正常運(yùn)行時(shí)不帶電的金屬導(dǎo)體部分，經(jīng)接地線連接至接地極，與大地作可靠連接，稱為接地。以保護(hù)人體的安全，防止人身遭受電擊。

1 路燈系統(tǒng)接地類型

“接地”是“接地保護(hù)”是兩個(gè)概念，接地按其用途不同主要分為工作接地、接地保護(hù)、防雷電保護(hù)接地、防靜電接地等。

1.1 工作接地。在路燈系統(tǒng)的電氣裝置中，變壓器中性點(diǎn)的接地就是工作接地，工作接地在減輕故障接地的危險(xiǎn)、穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓等方面起著重要的作用。

在上圖變壓器中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，電流IK通過(guò)和工作電阻R0構(gòu)成回路，可以通過(guò)減少R0，可以限制設(shè)備外殼對(duì)地電壓U0在某已安全范圍內(nèi)，一般規(guī)定R0不得大于4Ω。

1.2 接地保護(hù)

我們平常所說(shuō)的“接地保護(hù)”與“保護(hù)接地”又是兩個(gè)概念，接地保護(hù)又稱安全接地，有保護(hù)接地和保護(hù)接零兩種類型。

(1)保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備外殼或機(jī)座與獨(dú)立的接地裝置連接。適用于變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中。在此系統(tǒng)中，如果人觸及帶電設(shè)備外殼，這時(shí)接地短路電流將同時(shí)沿著接地體和人體兩條通路流過(guò)，人體電阻一般為600～1000Ω，接地體電阻一般不超過(guò)4Ω。流過(guò)每一條通路的電流值將與其電阻值的大小成反比，接地電阻越小，流經(jīng)接地體的電流越大，從而使流經(jīng)人體的電流很小，保證了人身安全。

(2)保護(hù)接零就是將電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼與零線連接。適用于變壓器中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中。在是380/220伏三相四線中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單純采用保護(hù)接地是不能保證安全的。采用保護(hù)接零措施，可以通過(guò)設(shè)備外殼形成故障相與對(duì)零線的單相短路，短路電流能使線路上的保護(hù)裝置（如熔斷器）迅速動(dòng)作，從而把故障部分?jǐn)嚅_(kāi)電源，消除觸電危險(xiǎn)。

1.3 路燈配電系統(tǒng)接地

(1)配電系統(tǒng)接地類型

我們知道，低壓配電系統(tǒng)有TN、TT和IT三種接地型式，TN、TT系統(tǒng)都有一點(diǎn)直接也就是中性線（N線）直接接地，而IT系統(tǒng)所有帶電部分與地絕緣或經(jīng)阻抗接地，IT系統(tǒng)不宜配出N線。TN與TT系統(tǒng)的區(qū)別在外露導(dǎo)電部分是否通過(guò)低壓系統(tǒng)的保護(hù)線（PE線）與低壓系統(tǒng)接地點(diǎn)作直接電氣連接。TT系統(tǒng)負(fù)荷的電氣裝置外露可導(dǎo)電部分接到與電力系統(tǒng)保護(hù)線無(wú)關(guān)的獨(dú)立接地裝置上，該系統(tǒng)不需要PE線。TN系統(tǒng)電氣外露可導(dǎo)電部分通過(guò)PE線與電力系統(tǒng)中直接接地的中性點(diǎn)連接。

(2）路燈系統(tǒng)接地方式

目前，我國(guó)地面上路燈配電網(wǎng)絕大多數(shù)都采用變壓器中性線直接接地的三相四線配電網(wǎng)。路燈設(shè)施外露導(dǎo)電部分通過(guò)保護(hù)線（PE線）與變壓器中性點(diǎn)的直接接地相連接。在這種系統(tǒng)中，專用保護(hù)線（PE線）與工作零線（N線）完全分開(kāi)，構(gòu)成TN-S系統(tǒng)。

路燈系統(tǒng)TN-S接地方式工作原理是：當(dāng)某相線絕緣破壞碰觸路燈燈桿時(shí)，通過(guò)金屬外殼形成該相線對(duì)零線的單相短路（即碰殼短路）。短路電流能使線路上的保護(hù)裝置（如熔斷器）迅速動(dòng)作，從而把故障部分?jǐn)嚅_(kāi)電源。所有路燈均金屬燈桿外殼與公共PE線可靠連接，工作零線只用作單相照明負(fù)載回路，一旦發(fā)生零線斷線時(shí)，因?yàn)橛袩魲U的重復(fù)接地，可以使接觸電壓降低，消除觸電危險(xiǎn)。

具體做法是：設(shè)計(jì)要求燈桿、箱變、配電箱等設(shè)備正常時(shí)不帶電設(shè)備均可靠接地，沿照明回路與低壓電纜同溝敷設(shè)D10鍍鋅圓鋼作為PE線，電纜分支點(diǎn)、始端、末端均有接地極重復(fù)接地，路燈燈桿每三基打一組接地極重復(fù)接地，接地極緊挨基礎(chǔ)設(shè)置，用Ф8或Ф10鍍鋅圓鋼將接地極引到基礎(chǔ)法蘭面以上20-30cm，并與PE線連通，PE線與箱變接地網(wǎng)牢固焊接。路燈電氣系統(tǒng)中的所有金屬外殼、金屬底座、預(yù)埋鋼管等金屬結(jié)構(gòu)都要作等電位聯(lián)結(jié)。接地極安裝完畢后，使用接地電阻測(cè)試儀檢測(cè)其接地電阻是否≤10Ω。如果沒(méi)有達(dá)到要求，則必須增加接地極數(shù)量，直至達(dá)到要求為止。

接地極長(zhǎng)2.5m，人工使用30磅的大錘將其砸入地內(nèi)。

接地極和燈桿法蘭的側(cè)面采用搭接雙面焊，搭接長(zhǎng)度≥圓鋼直徑的6倍，焊接應(yīng)飽滿牢固，不應(yīng)有夾渣要虛焊、咬肉、氣孔及未焊透現(xiàn)象，冷卻后刷瀝青漆防腐。

按照這樣的接地裝置的運(yùn)行的路燈設(shè)備，一旦絕緣損壞、外殼帶電時(shí)，接地電流將同時(shí)沿著接地極和人體兩條通路流過(guò)，此時(shí)，人體與接地極是并聯(lián)的關(guān)系，流過(guò)每一條通路的電流值將與其電阻的大小成反比，接地極電阻越小，流經(jīng)人體的電流也就越小。通常人體的電阻比接地極電阻大數(shù)百倍，所以流經(jīng)人體的電流獻(xiàn)出流經(jīng)接地極的電流小數(shù)百倍。當(dāng)接地電阻極小時(shí)，流經(jīng)人體的電流幾乎等于零，相當(dāng)于接地極將人體短接，因此，人體就能避免觸電的危險(xiǎn)。

所以，不論施工還是運(yùn)行，在一年中的所有季節(jié)，均應(yīng)保證接地電阻不大于設(shè)計(jì)或規(guī)范中所規(guī)定的接地電阻值，牢固維護(hù)好居民夜間出行的生命線，讓城市的夜空更加平安、美好。