【摘 要】本文从路灯配电系统出发，重点分析了TN 和TT 两种配电系统的运行情况，结合实际中出现过的问题提出其出现故障时的危害，最后针对不同的危害提供相应的方法来解决，以求减少故障发生的概率保证路灯周围行人的安全。
【关键词】路灯配电系统；公用接地；分设接地；等电位
1 引言随着我国城市化的快速发展，许多农村地区都已使用上了路灯系统，而在一些经济比较发达的地方，路灯系统的大电流接地系统得到了更为广泛的应用，达到了预期的节能目标。但是伴随而来的问题是大电流对原来的低压设备的绝缘性带了巨大威胁，同时由于人们对其认识的不足，没有充分的认识而导致了多起安全事故的发生。因此，本文通过对路灯配电系统中高低压接地故障的分析来找到一种合适的方法来解决该问题，保证人员和国家财产的安全。
2 几个关键术语的解释2.1 低压接地故障根据国标的相关规定，由绝缘线缆穿过塑料管埋在地下的路灯输电线的保护等级较高，因此本文主要考虑路灯杆附近和变电所内所发生的低压接地故障。
2.2 高压侧接地故障通常情况下高压侧指的就是10KV 侧。
该故障主要发生在变电所内，分为两种：10KV 开关柜内部保护电器的下端；10KV 开关柜内保护电器的上端。本文根据比较保守的估计，优先考虑第二种故障。
2.3 大电流接地系统大电流接地系统是指10KV 供电时变压器的中性点，经过接地装置和低电阻相连的模式。此系统主要应用在发达地区的10KV 配电网中，一旦出现故障需要及时的断开。
2.4 小电流接地系统小电流接地系统是指10KV 供电时变压器的中性点没有和接地装置连接或者经过大电阻等专门的设备接地的一种模式。该系统主要应用在欠发达地区，正常情况下可以带故障工作2 小时来保证持续的供电。
2.5 路灯本文中所考虑的路灯是指高度15m以内的户外照明设备，对于超过15m 高度的户外照明设备暂时不予考虑。
3 采用TN 系统时的接地故障的危害和防护3.1TN 系统中高压侧接地故障的危害变电所采用的TN 配电系统如图一所示。在小电流接地系统中，正常工作情况下Uf 为20V，Uf 能否导致电击的发生还取决于通电时间的长短，该系统可以再故障发生后持续运行2 小时；查阅先关文献可知当Ie 或Re 变大时，Uf 将会超过25V 而产生电击风险。在大电流接地系统中，通过计算可知Uf 至少为200V，此时容许的通电时间不超过0.04s 而低于故障发生的时间，这将会对路灯附近的人造成威胁。
根据上述分析可以得出，小电流系统发生高压侧接地故障的时候不会产生较大危害，而大电流系统出现该故障时会造成附近人员的致命伤害。
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3.2 危害的防治办法处理此种危害的方法因根据变电所接地方式的不同而异：（1）当变电所公用接地时，首先可以考虑在路灯的根部附近安装等电位设备，使Uf初始值为0V，保证人员安全；其次可以考虑路灯供电所的接地电阻的阻值和限制故障发生时的电流大小；若Uf 持续大于25V 则可以考虑断开电源以保证安全。
（2）当变电所采用的是分设接地时，主要通过两种途径来实现保护：绝缘，变压器的中性点接地时采用绝缘导体，在低压配电屏内部采取特殊的绝缘处理，禁止可导电部分裸露在空气中；独立，中性点接地和电气保护装置接地应该相互独立，电气保护装置接地与路灯杆的接地也应该独立。在实际的操作过程中，还需要根据变电所与路灯杆周围的环境的不同来进行针对性的设计，从而才能较好的防止危害的产生。
4 采用TT 系统时的接地故障的危害和防护4.1 TT 系统中高压侧接地故障的危害变电所采用的TT 配电系统如图二所示。
在TT 系统内部，变电所的配电装置和路灯负荷侧的可导电部分不通；变电所内部的保护接地和路灯附近的保护接地也是分别配置的。因此变电所内的高压侧故障不会传递到路灯杆处，因此不会形成较大的接触电压而避免危险的发生，但是这种方法同时也带来了另外的问题：配电装置和配电线路的绝缘性都必须满足要求。变电所内部发生故障的电压为Uf，低压负荷一侧的线路和设备需要承受的电压为U0+Uf。当采用大电流系统时，Uf 过大会击穿电气装置中的绝缘性而造成设备的破坏和线路短路。
4.2 危害的防治办法处理此种危害的方法因根据变电所接地方式的不同而异：（1）变电所公用接地时，查阅资料可知低压侧设备的额定电压为Uo+250V（t>5s）和Uo+1200V（t<=5s）。在小电流系统中，故障时间最多可达2h（远超过5s），但是Uf小于250V，因此可以正常工作。在大电流系统中，t<5s，所以要求Uf 小于1200V，但是由于TT 系统降低电阻困难所以难以实现，因此在此种情况下通常不此采用公用接地而采用分设接地。
（2）变电所采用分设接地时，变电所和变压器中性点的接地分别设置，高压侧接地故障只能提高变电所内电压而不会影响到变压器，因而低压负荷一侧的设备只需保证在正常电压即可，不会出现击穿危险。所以采用大电流系统时变电所应采用分设接地。
5 结束语本文针对目前路灯配电系统中经常出现的高低压接地故障的情况，首先对当前路灯配电中常用的的TN和TT两种不同的系统的电路图分别进行了详细的分析，得出了在实际现场两种系统可能出现的不同故障与危害，对危害进行了详细的分析，针对不同的危害提出了相应的解决办法，在实际应用中有一定的参考价值。
参考文献：[1]千素兰. 道路照明的接地故障保护和短路保护[J]. 建筑电气,2011,04:44-49.[2]李顺康. TT 系统配电的路灯保护接地问题探讨[J]. 建筑电气,2014,01:3-9.[3]汤继东. 低压系统的接地及等电位联结[J]. 电气工程应用,2012,04:2-22.
论文作者:王 维
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿
论文发表时间:2015/9/11
标签：系统论文; 路灯论文; 故障论文; 变电所论文; 电流论文; 低压论文; 发生论文; 《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿论文;