道路照明TT系统保护配合

梁东辉

（中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃兰州730000）

1 引言

城市道路照明与城市交通和市民出行安全息息相关，同时也能够从侧面凸显城市形象。近年来，随着我国城市化进程的日益加快，城市道路照明系统建设也逐渐人们的关注和重视，国家也出台了很多相关法规，目的在于规范道路照明系统设计，提升城市道路照明水平。但是，在追求道路照明能效和水平的同时，还要考虑到照明的可靠性和安全性，也就是照明配电的相关问题，唯有如此，才能实现对城市道路照明系统的合理设计，最大限度发挥出其在城市发展建设中的重要作用。

2 城市道路照明的作用

2.1 保证夜间道路畅通

道路是各种车辆和人流动的重要载体，不管是任何一种交通行为，都需要依靠人眼对周边环境的感知，从而做出正确的反应，但如果是处于过于昏暗或过于明亮的状态下时，往往会对人的识别能力产生影响，在此情况下，便会增加交通事故的发生概率。据相关调查数据显示，如果能够保证道路照明状况良好，一般可降低城市交通事故率约30%以上。此外，保证良好的道路照明情况，还可提升交通引导性和交通效率，从而为道路的应用效果和通行能力提供良好保障。

2.2 保证夜间财产和人身安全

道路照明系统建设最初是为了减少街道犯罪，城市道路照明保证夜间财产和人身安全，一般体现在以下几个方面：第一，拿掉恐怖分子和犯罪分子的“黑暗保护伞”；第二，提升直觉距离，使人们能够及时意识到危险的存在，并做出反应；第四，为市民夜间出行提供安全感；第五，有利于犯罪执法，阻止犯罪[1]。

2.3 美化城市环境

通过道路照明系统建设，能够大幅度提升城市形象，具有美化环境的作用，同时也能增添市民的自豪感，吸引大量外地游客。反之，如果城市道路照明系统建设不完善，便很容易给人一种孤独感和挫败感，让人没有停留下来的欲望。

3 道路照明配电系统TN-C接线发展现状

自上世纪50年代开始，道路照明、建筑和工厂照明基本上都是采用TN-C接线方式。但在道路照明方面，TN-C接线方式却存在很多危险因素，如在运行过程中，很可能会产生三相电流不平衡的问题。

城市道路照明配电线普遍较长，如果线路末端出现接地故障，那么接地故障电流也就比较小，通过TN-C接线方式，线路首端保护装置一般是通过断路器、熔断器的瞬时过电流脱扣器进行接地故障保护。在此情况下，很难在规定时间内将故障电路切断。

道路照明都是位于户外环境，因此并不能像建筑物一般进行等电位联结，而在发生接地故障时，将会有很大的概率出现点击危险。

4 道路照明TT系统保护配合

TT接地保护的优势特征：上述提到，TN-C接线方式在经过长时间的应用实践之后，已逐渐暴露出很多问题，而TN-C接线方式则可有效弥补上述缺陷。道路照明系统处于户外，因此很难实现等电位联结，在这样的情况下，对TT接线方式进行应用很有必要，且安全、可靠性也比较高。如果配电线路较长，那么通过断路器、熔断器的瞬时过电流脱扣器进行接地故障保护，也很难达到规定要求。为缓解上述问题，可对剩余电流动作保护器进行应用，这主要是因为漏电保护装置的动作电流通常在1A以下[2]。

4.1 结合支路线路负荷对漏电断路器进行合理选择

第一，室外照明线路：为避免漏电保护切断范围的持续扩大，通常可选择二级二线保护装置，避免选择三级四线保护装置。

第二，电动机线路：应对三级三线保护装置进行安装，如果漏电电流达到指定电流值，加之三相线断开，通常可对三相漏电断路器进行安装，同时确保其具备短路、断相、过流、过压、过热等保护功能。

第三，电动机和室外照明混合线路：应对三级四线断路器装置进行安装，同时将专用开关盒安装在电动机前，并将三级三线断路器装置安装在开关盒内。如果发生过热、缺相、漏电等现象，需要将三相电源同时切断[3]。

4.2 路灯

熔断器安装：将熔断器安装在灯柱小端子板上，对于250W以下的路灯，一般可对5A熔断器进行配置。对于350～400W的路灯，可对10A熔断器进行配置。如果路灯超过1000W，一般可对15A熔断器进行配置，以实现对灯泡线路的有效保护。

单相漏电断路器安装：可将漏电断路器安装在每套灯具之前，对瞬时和延时保护进行设置。

灯柱接地：对保护接地进行设置，同时通过PE线进行连接。

4.3 防雷设计

灯桥、灯塔、高杆灯等进行防雷设计，照明线路和照明灯具一般应处于接闪器的保护范围之内。保护接地和防雷接地通常要联合接地[4]。

5 道路照明TT系统应用的注意事项

5.1 对额定动作电流值和剩余电流动作保护装置的极数

在TT系统中，配电线路间接接触防护通常要满足如下要求：

其中，RA代表导电部位保护导体电阻和极低电阻之和，在对过电流保护装置进行应用的过程中，反时限特性过电流保护装置的Ia为了能够在规定时间内（5s）切断电流，在对剩余电流动作保护装置进行应用的过程中，Ia是该保护装置的额定动作电流[5]。

为确保三相平衡，路灯回灯通常会采用三相供电，同时通过间隔交叉的方式连接路灯。也就是A、B、C三相分别为三盏路灯（临近）供电，通过这种方式，能够有效避免由于其中一相出现故障而导致路灯系统全面瘫痪的问题。因此，剩余电流动作保护装置通常会选择三只单相两极，而尽量避免选择一只三相四极。

5.2 对路灯辐射方式和电缆芯数进行合理选择

因为剩余电流动作保护装置通常会选择三只单相两极，因此，如果选择四芯电缆作为路灯的供电电缆，那么在对一根中性线共用时，剩余电流动作保护装置一般很难分开连接。在此情况下，可对两芯电缆进行选择。

在对路灯电缆进行敷设的过程中，相关工作人员可结合实际情况选择最简便的敷设方法，如此既能提升对地绝缘，同时也能避免水浸。在灯柱下方设置空腔，既能对手井进行替代，同时还可将其作为接线盒。按照规定，穿过道路的电缆要在尼龙套管外部穿厚壁钢管保护[6]。

5.3 对接地电阻和接地形式进行合理选择

每只灯柱的接地电阻都会保持在50～500Ω之间，在南方地区，空气、土壤潮湿，路灯一般以钢筋水泥为基础，且埋地较深，因此比较容易满足设计需求。但如果不能满足上述需求，一般可将PE线设置在路灯回路中，同时将部分或者全部的灯柱外壳接地，以达到降低接地电阻的目的。

但上述设计方案有利有弊，例如，如果灯柱在使用的过程中出现接地故障，那么将会有很大的概率将故障电位传输给正常的灯柱。

在此过程中，应注意的问题是，路灯照明的TT系统，一般都是针对于局部的TT系统而言，路灯照明配电箱和电源总配电柜间的接地系统类型，通常都会由上级系统来决定。因此，路灯照明配电箱的金属外壳和PE母排通常不能和TT系统中的PE 线进行连接[7]。

5.4 严格遵循道路照明设计原则

第一，安全性，在对道路照明系统进行设计的过程中，一定要保证能够看到道路上行人和障碍物的精准距离和位置，包括道路上的异常情况。

第二，要能够看清楚道路的构造、线型和宽度，包括道路距离、拐弯、岔道和路口等。

第三，要能够清晰辨别车辆运动速度、车辆种类、道路外围的基础设施情况、路标等[8]。

第四，道路照明设施设计要便于后期的管理和维护，在满足设计标准和照明需求的基础上，尽可能减少灯具的数量，提升道路照明的经济节能效果。

6 结束语

综上所述，道路照明处于室外，因此并不能向建筑物一样实现等电位联结，与此同时，还要承受各种外部因素的影响，如雨淋、日晒、风吹等等，很容易降低灯具的绝缘性能，甚至出现机械损伤，在无形当中增加道路车辆的事故概率。在对TN-C系统进行应用时，由于灯具外壳都是通过PEN线和PE线进行连接，如果其中的一个灯具出现故障，也会对其他正常的灯具产生影响，使道路照明系统彻底瘫痪。鉴于上述情况，可对TT系统进行应用，以此来弥补TN-C系统的应用缺陷和不足，最大限度凸显城市道路照明系统的应用价值。