市政道路照明采用TN-S接地方式時的接地故障保護分析

方 敏

(江西省城鄉規劃設計研究總院，南昌 330000)

0 引言

在城市道路照明電氣設計中，燈具的金屬燈桿與不特定人群的接觸有著頻繁及不確定的特點，一旦燈桿帶電會存在較高的危險。根據國務院《生產安全事故報告和處理條例》規定，3人以下為一般事故，3人以上為較大事故。因此，應高度重視城市道路照明及戶外用電設施的安全措施。

市政道路照明的特點是：路燈供電線路長、負荷小且分散、路燈屬于I類電氣設備；照明配電系統一般采用TN系統或TT系統。本文重點分析當道路照明配電系統采用TN-S系統時380/220V電源接入的道路照明的電氣安全，指出其局限性，最后提出新的優化方案。

1 TN-S系統應用于市政道路照明時的兩個主要缺陷

(1)由于市政道路照明的配電線路較長，按最不利因素考慮線路末端發生接地故障時，其接地故障電流小。

(2)市政道路照明為戶外環境，很難實施完善的等電位措施，如發生某些接地故障時，則可能導致電擊危險。

2 需要明確的概念

在TN系統內發生單相接地故障時，電源的切斷與低壓系統接地的接地電阻的阻值大小無關。

(1)TN-S系統單相接地示意圖見圖1。

TN系統內的PE線是連通的，任一處發生接地故障，其故障電壓可沿PE線傳導至他處從而可能引起危害。

由于RA+RR>>RL+RE，因此可不考慮RA及RR的影響。若人體接觸帶電燈桿時，人體所承受的電壓為UR=Ud×RR/(RA+RR)≈Ud。其中，Ud為故障點處電壓。

圖1 TN-S系統單相接地示意圖

(2)根據GB 50054-2011《低壓配電設計規范》第5.2.8條，TN系統內選用的自動切斷電源的……