路燈防觸電保護試驗方案數(shù)據(jù)淺析

戴文濤

深圳市市政設(shè)計研究院有限公司 深圳市 518029

摘要：根據(jù)路燈戶外配電的特點，模擬路燈觸電事故，并試圖找到解決方案。

關(guān)鍵詞：路燈配電；觸電

1引言

路燈配電系統(tǒng)特點是長距離分散負荷戶外配電系統(tǒng)，由于金屬路燈桿為公共設(shè)施，容易直接與人身接觸，而路燈配電線路一般敷設(shè)在人行道或綠化帶下，容易受到外力破壞造成漏電或短路，從而形成電擊隱患。路燈配電接地型式應(yīng)當采用TT系統(tǒng)還是TN-S系統(tǒng)，路燈配電開關(guān)應(yīng)當如何選擇，在工程界也存在一定爭議。深圳市市政設(shè)計研究院有限公司為深入研究路燈觸電事故并試圖找到解決方案，組織了一次戶外實地試驗，進行故障模擬并測試相關(guān)數(shù)據(jù)，下面是這次試驗的方案及數(shù)據(jù)分析。

2實驗?zāi)康?/p>

測試各種故障工況下，故障電流的規(guī)律，評估故障電壓的危害程度，探討防觸電保護的有效方法。（TN-S系統(tǒng)以及TT系統(tǒng)）

3試驗地點及背景資料

邊防巡邏道羅芳段1B箱變，SCB11-80KVA，接地采用TN-S系統(tǒng)。

N2回路：VV-1-4*25+1*16，線路長0.96km，帶36桿燈，每桿安裝2*150W高壓鈉燈，總安裝容量12.1kW。

4實驗方法簡述

箱變處將N2回路開關(guān)（普通塑殼開關(guān)，額定電流63A）與自復(fù)位漏電開關(guān)（殼架電流40A，額定漏電動作電流300mA）并聯(lián)，分別測試不同故障工況。測試回路電纜裝設(shè)實時漏電電流檢測。實驗工點取N2回路末端125#燈桿（有引出接地極）及靠近線路末端的117#燈桿（無引出接地極，但設(shè)有局部等電位聯(lián)結(jié)）、116#燈桿（無引出接地極）。單相接地故障工況通過燈桿電纜引出交流接觸器進行短路，漏電工況通過接入滑動變阻器進行模擬。燈桿電壓測試點距地1.5m高，參考電位分別取燈桿旁0.8m、1.5m、8m附近。

5實驗數(shù)據(jù)簡述

5.1單相對地短路工況（即燈桿碰電）

a）TN系統(tǒng)

各試驗工點（不論單燈接地電阻大小）桿體對地電壓一般在50V左右，其中116#桿接地電阻較大故障電壓最高達57.5V（參考點8m遠，桿下參考點為41.1V），相鄰燈桿也帶有接近的故障電壓。該故障電壓一般情況下危害不大，但在潮濕環(huán)境下存在觸電危險。線路末端單相接地故障時，短路電流約為141A，普通塑殼開關(guān)可切斷故障，但時間較長（達43.4s），對電纜存在損害，而且故障電壓一直持續(xù)。采用漏電開關(guān)可瞬時切斷故障線路。

b）TT系統(tǒng)

TT系統(tǒng)下故障點燈桿電壓較高，尤其是接地電阻較高的117#桿，故障電壓高達211V（參考點8m遠，桿下參考點為108.8V），相鄰燈桿不帶電。各工點故障電流均較小，約為開關(guān)殼架電流，采用普通塑殼開關(guān)幾乎無法切斷故障。采用漏電開關(guān)可瞬時切斷故障線路。

5.2燈桿漏電故障工況

受現(xiàn)場條件限制，無法直接在燈桿內(nèi)灌水進行試驗，而是通過一段電纜將相線與PE線通過滑動變阻器短接進行模擬，最大漏電電流僅能模擬至約350mA。試驗結(jié)果表明該故障在TN-S、TT系統(tǒng)下均未出現(xiàn)危險電壓。但是由于實際運行中，在暴雨造成燈桿浸水情況時，整體線路及土壤均處于濕潤狀態(tài)，故障工況應(yīng)有所不同。

6實驗數(shù)據(jù)結(jié)論

6.1長距離路燈線路配電開關(guān)若采用普通塑殼開關(guān)，無法在規(guī)范規(guī)定時間內(nèi)切斷故障線路，甚至根本無法動作，存在較大安全隱患，應(yīng)采用漏電開關(guān)或短延時動作電流較小的智能型塑殼開關(guān)。

6.2漏電開關(guān)能夠有效切斷各類接地故障，包括短路及漏電，同時在故障消除后，確實能夠自動復(fù)合閘。（實驗中短路用接觸器線圈電源接自燈桿，漏電開關(guān)跳閘后，線圈失電，短路故障消除，漏電開關(guān)在10s后自動復(fù)位。）

6.3TT系統(tǒng)下故障電流較小，燈桿電壓較高，危害較大，必須采用漏電開關(guān)，同時建議提高對單桿接地電阻要求。

6.4等電位聯(lián)結(jié)確實可以起作用，在本系列實驗中故障電壓最高的測試中（117#桿故障電壓高達211V），當參考點取等電位聯(lián)結(jié)環(huán)（1.2m半徑）內(nèi)部點時，電壓為48.7V，干燥情況下已為安全電壓范圍。實驗中等電位聯(lián)結(jié)環(huán)位于草地下，效果較好，今后有必要進一步推廣。

參考文獻：

[1]《路燈配電系統(tǒng)若干問題的探討》 李良勝、章友俊（建筑電氣2007年第2期）

[2]《TT接地型式在路燈配電系統(tǒng)上的應(yīng)用》張大為 沈云法 王巖（《電氣技術(shù)》 2007年05期）

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[4]《城市道路照明工程施工及驗收規(guī)程（CJJ89-2012）》（中國建筑工業(yè)出版社2012年9月）