室外景观照明配电及接地的做法简述

室外景观照明配电及接地的做法简述

刘征峥 / 庞传贵 (中国建筑设计院有限公司，北京 100044)

摘要为使室外景观照明的接地做法更加合理，阐述了接地形式的设置不应以距建筑物外墙20m为界，而应根据《建筑物电气装置 第7-714部分：特殊装置或场所的要求 户外照明装置》(GB 16895.28-2008)714.11条的规定及中压配电系统(10kV侧)的接地系统形式，确定室外景观照明的接地形式,应采用TT系统，提出当景观照明采用TT系统时其配电系统做法的建议。

关键词20m距离 中压侧接地形式 TT系统 TN-S系统

AbstractIn order to make the grounding practices for the outdoor landscape illumination more reasonable, the view that ground form set should not be bounded by 20m from building facades is elaborated. The grounding type of outdoor landscape illumination should be depended on the grounding type of the medium voltage system (10kV side) and according to the provision 714.11 in GB 16895.28, and TT system is more reliable for the landscape illumination. The detailed practices of power distribution of TT system when it is used in landscape illumination are described.

Keywords20m distance, the grounding type of the medium voltage system, TT system, TN-S system

1规范中对景观照明接地做法的规定

《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)10.9.3条第3款“装于室外的景观照明中距建筑物外墙20m以内的设施，应与室内系统的接地形式一致，距建筑物外墙大于20m宜采用TT接地形式”。

此规定中“20m”这个距离概念的内涵值得研究。其实“20m”这个距离的由来包含了很多理论和实践的内容。众所周知，要想使两个接地体间相互独立，互不影响，需要相距至少20m远(实际是对于3kV、6kV、10kV中压系统而言)。有很多人都只知道“20m”这个数值，但不一定人人都明白它的真正含义并合理使用。两个独立接地体间要求的距离与其电压的高低、能量的大小甚至频率的高低、以及接地体的形式、土壤电阻率的大小等诸多因素有关。必须根据具体情况，按其实际需要确定距离的远近，不一定是20m。

2“20m”距离解析

假若将一个接地体垂直打入地下，例如中压(10kV或35kV)输配电系统的接地极，需要它向大地疏散电流。可以将此接地体周围的大地视作一个导体，当此导体的截面等于(或大于)以20m为直径的半球体(或圆柱体)的表面积(单位mm2)时，因其截面积极大，致使其电阻率的大小可忽略。大于此截面的大地的电阻认为是零。因此，当两个接地体间的距离大于20m时，就认为是两个相互独立、互不影响的接地体。

在测量某接地体的接地电阻值时，为了使测量的结果更精确，一般使基准接地极到被测量接地体的距离为20m。

实际上，如果电压很低、功率(或总能量)很小、对电位差的要求又不太严格时，接地体的间距就可以缩短，不一定要等于或大于20m。例如，在北京地区，10kV系统采用了小电阻接地，当用户变电所采用独立变电所时，变压器外壳的保护接地和低压系统的工作接地分开设置，两者之间的距离仅取5m。这种情况的两个接地体间的电压有时可能很高，功率(总能量)也不小(当10kV侧发生接地故障时，其故障电流可达500A以上，一般按600A计算，接地电阻按2Ω计算。在拥挤的城市里的建筑物外，要想用扩大接地体面积的方法减小接地电阻，极为困难)，北京供电公司要求其距离仅取5m(可能是为了减小占地面积的无奈之举)，能否保证安全仍是一个亟待研究的课题。

为了降低接触电压，减少电击危险，应将景观照明的灯杆可靠接地，尽量使灯杆与室外大地等电位。规范中以20m为界，显失恰当。

3应注意中压侧接地形式的不同

若中压(例如10kV)配电系统采用小电阻接地型式，则10kV侧发生接地故障时，其低压侧的PE线上会出现高接触电压，虽然在建筑物内做了总等电位联结，“认为”建筑物内是等电位了，而PE线引出室外后，与室外大地很难做到等电位，室外设施应采用TT系统。

室外景观照明的安全，尚需考虑PE线上“转移故障电压”的电击危险。

假若中压配电系统采用不接地型式，在2008年以前，无论室外设施距建筑物外墙有多远，室外设施的接地均采用与建筑物内相同的TN-S系统，其接地均与室内引出的PE线相连接。因TN-S系统的配电线路一旦发生接地故障，其保护断路器可迅速切断电源。假如采用TT系统，当室外线路发生接地故障时，故障电流较小，不足以使断路器的过载及短路速断保护迅速动作，只能靠漏电开关保护。在2008年以后，按照国家标准《建筑物电气装置 第7-714部分：特殊装置或场所的要求 户外照明装置》(GB 16895.28-2008)的要求，为防止可能出现的“故障转移电压”，室外设施(如灯杆)的接地均采用TT系统，其PE线不再由室内引出。

4室外景观照明采用TT系统的接地做法

每条配电支路必须设漏电保护。

每条配电支路单设一条独立的PE线，每一盏灯的金属杆应与PE线连接(对PE线的接地电阻大小无要求)。

当每条支路的断路器过载保护整定电流可以不大于20A时，则宜使其PE线的接地电阻不大于10Ω，便可利用断路器的过载保护，兼作TT系统接地故障短路保护的后备保护，更安全。当配电支路需要的供电容量较大，断路器的过载保护整定电流必须大于20A时，断路器的过载及短路保护，便不能兼做TT系统的接地故障保护，对其接地电阻值也就无要求了。

5结束语

笔者认为，接地极间要求为20m的距离，不是一个可以普遍适用的数值，需要理解这个距离的本质和实践意义，应根据具体需要确定距离的大小。

中压(例如10kV)侧为小电阻接地系统时，其低压侧的PE线上可能出现高接触电压，室外景观照明配电系统的接地型式应采用TT系统。

中压(例如10kV)侧为不接地系统时，尚需考虑PE线上可能出现“转移故障电压”的电击危险。

室外景观照明也需要采用TT系统，在每盏灯杆处将其PE线做重复接地。

参考文献

[1]中国建筑东北设计研究院.民用建筑电气设计规范(JGJ 16-2008)[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册(第3版)[M].北京：中国电力出版社，2005.

[3]刘屏周.低压系统工频过电压的防护[J].电气设计技术，2014(2).

Discussion on Lighting Protection Design of Super High-rise Buildings

Yin Xiao / Zhang Qing