摘要：随着我国社会经济和科技水平的快速发展，城镇化建设也在持续的推进，城镇环境质量问题也引起了社会越来越多的关注，其中，城市道路系统是城市整体建设中重要的组成部分，而城市道路照明系统则对城市夜晚的交通安全和城市的景观水平等方面有直接的影响作用。本文对城市道路照明设施接地保护主要形式分别进行了详细的阐述和深入的分析，并提出了一些相关的建议和想法。
关键词：城市道路；照明设施；接地保护
道路照明系统是一项系统复杂的工程，它不但要达到最基本的照明要求，而且要满足用电的安全性，但城市道路照明受露天、天气的影响极大，还会导致漏电、触电等情况的发生，所以我们必须要加强对城市道路照明系统的重视程度，切实提高城市道路照明系统的安全性与稳定性，为人们提供一个舒适安全的生活环境。
一、城市道路照明接地保护常用形式
根据《城市道路照明设计标准》中的规定，城市道路照明接地保护常用形式大致分为以下三种：采用TT 系统、联网 TT 系统以及TN-S 系统。这三种方式中的字母都有不同含义，TT 系统的前一个“T”表示中性点接地，后一个“T”则表示表示负载设备的金属外壳部分与大地直接连接。联网“TT”系统指的是使用专门的 PE线，把全部的灯杆接地极与控制箱接地极连成接地网络，而不与变压器中性点相连接。TN-S 系统中的符号 “T”表示电力系统中性点直接接地，符号 “N”表示负载采用接零保护，而符号 “S”则表示工作零线与保护线必须是严格区分开的。
二、城市道路照明采用 TT 系统的具体分析
在发生相线碰壳接地故障时，其等效电路图如下图所示：
TT系统等效电路图
根据故障电流计算公式计算能够知道，在本系统中如果发生相线碰壳接地故障，那其一般不能在规定的时间切断保护，而所产生的电压又超过了人体所能承受的 正常电压范围，这是非常危险的，很容易导致触电事件的发生，对于这种情况，部分电气设计师由于并不具备从事城市照明工作的丰富经验，就会按照有关标准要求去加装漏电保护开关，但这种做法并不能很好的解决问题，其原因主要有三个方面：首先，对室外布线的实际情况没有全面考虑，当路灯线路比较长时，都会出现电流的泄露，经试验得出，在采取 500mA的漏电保护器时，如果天气情况比较好，漏电开关就可以正常工作，而在天气潮湿、下雨的情况下就会发生误动作，这样的误动作对于整个城市诸多线路的影响将是非常巨大的，漏电保护根本无法发挥其作用，所以漏电保护的使用价值并不大。其次，对于补偿电容、镇流器等故障时也会产生漏电动作的情况没有考虑，在镇流器漏电及补偿电容一端脱落碰壳等故障发生时，都将会使漏电开关动作，会使片区出现断电现象，但其实处理这些故障的紧急性并不至于让整个片区都灭灯。再次，所有型号的漏电开关都会有“每月测试一次”的要求，而这个要求所产生的相应的工作量是非常大的，例如一个中等型城市所需要安装的漏保数量就达七百多个，如果每个月都去测试开关，证明其保护功能有效，那确实相当麻烦，因此，靠安装漏保的方式实施漏电保护是不实际的，TT 系统在城市道路照明中使用是存在一定问题的。
三、城市道路照明采用联网 TT 系统的具体分析
目前城市道路照明采用保护接地时，有的是每根电线杆实施接地，有的是每隔一根接地极，然后用专门的PE线连成接地网络，根据故障电流计算公式计算我们可以知道故障电压总体小于50V，就是一个安全的电压范围，而因为短路电流还是很小，并不能在规定的时间内切断保护开关，对人体是否受伤害起到关键作用的是通过人体的电流 I = U/R，由此看出，电阻在其中的作用是至关重要的，
每个人作为个体的电阻都是不一样的，在电压相同的情况下，如果电阻比较小，那么电流就相对会比较大，而当通过人体的电流大于50mA的时候，就将直接对人体造成极大的伤害，严重的甚至会危及生命。除此以外，天气情况对电阻产生的影响也是我们必须要考虑的问题，一般在下雨天，气候条件比较潮湿，那电阻就会很小，进而在这种状况下人们发生触电事件的可能性就很高，由于目前我国环境污染比较严重，是世界第三大酸雨区，这种情况下人的电阻将会大幅度降低，而相应的安全电压也会很低，《城市照明设计与施工》中规定的潮湿环境下的安全电压不可以高于25V，当我们采用联网 TT 系统，虽然漏电电压已经下降到50V以下，达到了安全电压的范围，但却没有考虑雨天等潮湿环境的影响因素，因此，这个电压并不是绝对安全，而这也恰恰是下雨天城市道路照明系统容易发生事故的重要原因。
四、城市道路照明采用 TN-S 系统的具体分析
当发生相线碰壳接地故障时，其等效电路图如下图所示：
TN-S 系统等效电路图
在《城市道路照明工程施工及验收规程》中规定，接地电阻必须要小于10Ω，当PE 线和相线的规格相同的情况下，P 点对中性点的电压大约是110V，此时外壳对地电压高于人体安全电压的范围，即大于50V，此为危险电压，如果在重复接地装置比较多的情况下，R0和 Rd值是非常接近的，在实际测量中R0值则相对比较小，这时候 U=55V ＞ 50V，依然高于人体的安全电压范围，属于危险电压范围。对于存在危险电压的状况，我们必须实施相应的方法去尽快的按照规范
要求消除，这时就要考虑电缆截面数值，应对电缆截面的选择进行仔细的计算，并予以严格的实施，以此来达到及时切断故障的要求。
综上所述，我们得出以下的结论：第一，城市道路照明采取 TT 系统或是联网 TT 系统，在出现相线碰壳的状况时，短路电流是比较小的，不能在短时间内切断开关，但不安装漏保又会导致线路长时期的带故障工作，联网 TT系统虽然能在故障发生时使电压下降到安全电压范围以内，但这并不是绝对的，因为我们还应考虑天气条件和特殊情况，比如在下雨天这种潮湿的天气下，以及对于电阻较小的小孩和小宠物来说作用不大，因此，在城市照明设施中全面安装漏电保护开关并不现实。第二，城市道路照明采用 TN-S系统，该系统在相线碰壳故障发生时，如果配置合理，短路电流比较大，就可以及时的切断开关，但有一定的注意事项，如供电半径不可以过长、线径不能太细以及熔断器和断路器等保护开关必须要合适匹配等等。此外，为了不增加电路的载荷，在系统运行时设备现状不可以改变。第三，照明设施内部的绝缘体发生损坏的情况发生时，遇到大面积水源，就会发生触电事故，雨水和大地作为导体也是有电阻的，而这个整体造成的回路电流，并不能及时的切断开关。因此，必须要处理好城市照明设施中电缆电线的绝缘接头，要注意表箱和灯杆门离地面的高度等问题，避免电缆头等带电体被水源淹到，对于一些比较低矮容易被水淹的照明设施最好采用低压的 LED 光源。
结束语：
随着人们对于物质、文化以及环境要求的提高，道路照明系统作为人们日常生活必不可少的组成部分也应该紧跟时代的步伐，我们要对道路照明设施存在的安全隐患予以重视和预防，选择科学合理的道路照明方式，以此来确保广大人民群众的人身安全，为城市安全和城市道路正常运作提供重要保障。
参考文献：
[1]许伟民.浅析路灯接地保护系统的安全应用[J].建材与装饰，2015，（46）：167-168.
[2]孙莉莉.城市道路照明接地系统设计探讨[J].电子制作，2015，（13）：99.
[3]赵丽，姚志刚.城市道路照明接地系统设计探讨[J].现代建筑电气，2014，（09）：9-11+24.
论文作者:张珍
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/23
标签：系统论文; 城市道路论文; 电压论文; 安全电压论文; 故障论文; 发生论文; 电流论文; 《基层建设》2017年第23期论文;