摘要：随着社会的进步和国民经济的发展，人们对各种公共基础设施的要求越来越高。城市当中的道路照明设施是保证人们正常出行的重要工具，是道路建设当中的重要组成部分。但是因为城市道路照明系统处在室外，受到外部环境的影响较为严重，如果没有将接地保护工作做好，非常可能会出现漏电情况，给人们的生命财产安全带来严重的威胁。本文主要针对城市道路照明设施的几种接
地保护形式及其应用效果进行了简要的分析。
关键词：城市道路；照明设施；接地保护形式
1 城市道路照明设施主要的接地保护形式
近几年来，随着人们生活娱乐项目的多样化发展，对城市照明设施的要求越来越高，开展照明设施的接地保护成为了目前发展城市照明系统的关键任务之一。而对城市照明设施进行接地保护主要是依据我国的《城市道路照明设计标准》，在这份标准当中对于城市照明设施主要的接地形式形成了规范，主要可以分成三个大类：TT 系统、联网 TT 系统以及 TN-S 系统。这三种形式的名称当中主涉及到了三个英文字母，具体解释为：TT 系统当中的第一个 T 字母代表中性点的接地，而第二个 T 则是代表对设施的外壳也进行接地处理。而联网 TT 系统指的主要是对专门 PE 线加以利用，将控制箱以及灯杆的接地极连接成为一个接地网络，不过跟变压器的中性点之间不形成连接。TN-S 当中的 T 同样表示中性点的直接接地处理，而字母N 则表示负载接零保护，字母 S 表示保护线跟零线之间需要严格分开。为了具体区分三种接地保护形式，接下来我们对它们进行逐个分析。
1.1 TT 系统依据故障电流的计算公式，经过计算我们可以得知，倘若相线跟碰壳之间出现了接地故障，系统通常不会在短时间之内完成切断保护，所行形成的电压会大于 50V，超过了人体能承受的最大电压，将会出现触电事故，威胁到人们的生命安全。有一部分设计工作人员由于缺少城市设计实践经验，会依据标准对漏电保护进行安装，以为这样就不会出现任何问题，即使在出现问题之后也可以以此来推卸责任。不过在应用实践当中所产生的效果却不够理想，漏电保护作用无法发挥出其应有作用，主要原因可以总结为：第一，没有对室外布线情况加以充分的考虑，一些长度较大的线路经常会有电流泄露的情况出现。有相关设计人员在其中加装了 300-500mA 规格的漏电保护装置，不过却没有对潮湿、雨水等恶劣天气条件加以考虑，在这样的环境之下，各种电器元件以及线路出现电流泄露的可能性会大幅度提升。笔者针对这个问题也展开了一定的调研与实验，利用 500mA 规格的漏电保护器，在天气条件比较良好的情况下能够呈现出优质的运行状态，而一旦出现降水情况，误操作问题会频繁出现。以某省会开发区为例，在 2017 年所设置的 10 个控制点，一年一共出现问题 240余次，这仅仅是对该城市局部区域的统计，如果将调查扩展到全市，这种误动作出现在多条线路当中，在多个控制箱共同作用之下，将会出现多么严重的情况将无法预估。应该说漏电保护根本没有起到良好的保护作用，对其安装也没有体现出任何价值。第二，没有意识到镇流器以及补偿电容等位置出现故障的情况之下，也将会导致漏电问题。而且每个漏电保护都需要至少以月为单位进行一次测试，在一个中等大小的城市，漏电保护的数量就有近千，每年的检测数量就是上万，这对于工作人员来说无疑是非常大的工作量。针对以上两个问题分析之后我们可以得知，只是依靠对漏电保护进行安装的方法是有较大局限性的，所以在城市照明系统当中对 TT 系统的应用需要做出充分的考量，确保其合理性。
1.2 联网 TT 系统
这种保护接地主要包括两种方式：其中一种是在每根电线杆进行接地，另一种则是每隔一根进行接地极，再利用专用 PE 线进行接地，从而形成网络。结合故障电流的计算公式可知，故障电压的总体低于 50V，属于安全电压的范围之内，但是因为电流比较小，因此在规定时间之内通常也无法实现对开关的切断处理。不过根据 I=U/R我们能够知道，电阻也是值得我们关注的重要因素。由于个体差异，每个人的实际电阻会有一定的区别，相同电压之下如果人的电阻比较小，形成的电流也就会比较大，而电流正是决定受伤害程度的重要因素。此外，还应该考虑天气对于电阻形成的影响，通常情况之下，如果空气湿度越大，电阻也就越小，因此在雨天受到电击而造成事故几率要更大。
在《城市照明设计和施工》当中对于潮湿环境之下，对安全电压的规定是不超过 25V，因此从某种程度上来说，对联网 TT 系统加以应用，虽然漏电电压会下降到安全电压的范围之内，不过在降水天气等潮湿环境条件之下，这个电压仍然会对人类造成威胁，这也是在降雨天气城市当中道路照明系统频繁出现问题最为主要的原因之一。
1.3 TN-S 系统TN-S 系统电源的中性点直接接地，而通电设备外部到点的部分跟接零保护系统之间相互连接，其中的 N 是零线。在通电设施外部金属部位出现导电情况的时候，电流会在金属保护线跟 TN-S 系统电源的中性点之间构成绝缘通路，因为通电电阻相对来说比较大，可以在短时间之内阻止所产生的电流，通常可以将其应用在熔断器等的接地保护设备当中。对设备具体的选择应该在满足于在短时间之内能够切断电源的需求，防止导致安全事故的出现。而该系统的主要问题在于：
1.3.1 有可能造成的不安全因素
利用 TN-S 形式进行接地处理，灯具、电器盒和电感等的外露导线都是利用 PE 线实现向配电变压器当中中性点处连接的，所以在变压器当中其它部位有直接对地了解情况的时候，断开保护电器比较困难，故障电流将会通过地的传输而到达变压器接地极，之后再回到中性点位置，导致中性点电位出现升高的情况，造成不安全因素的出现。
1.3.2 配电线路保护在灵敏性方面的需求
城市道路的照明配电系统当中各种荷载之间是相互分散设置的，配电线路比较长，尤其是在末端位置，非常容易有故障出现。而在配电线路末端出现接地故障的情况之下，它的故障电流通常比较小，通常无法刺激线路首端设置的保护装置形成保护动作，不能对故障电路的切断处理。比如某道路照明的配电系统需要为 60 个路灯供给电能，每个高压钠灯的规格是 400W，安装功率是 26.4kW，每个高压钠灯的补偿电容是 0.85，在配电系统当中利用三相电路供电，经过计算我们能够得知电路电流是 47.2A。对线路电缆的选择为截面是 25mm2 的电缆，而保护器采用的是 63A 熔断器或者断路器，结合低压配电设计相应的规定可以得知，利用 63A 的熔断器，在出现故障的情况之下，需要在 5s 以内对故障形成切断，所以接地故障电流最少应该是保护器电流的五倍。不过此项目线路的长度是1000m，所以故障电流是无法达到要求的，就算是对电缆截面积加以拓展，或者缩减线路距离，在末端有故障出现的情况之下还是无法及时做出响应，配电线路所呈现的保护灵敏度还显得不够理想。
2 城市道路照明设施保护形式应用分析
第一，如果利用 TT 系统或者联网 TT 系统，在出现相线碰壳情况的时候，短路电流相对较小，无法实现对开关的及时切断。在没有对漏保进行安装的情况之下，系统将会长时间维持带故障运行，虽然利用联网 TT 系统能够让电压实现大幅降低，但是对小孩，或者在将于天气等情况出现的时候，还是会有较大的危险。而在城市当中对漏保进行全面安装通常也是不符合实际的。但是，TT 接地保护的方法也具有一定的优点，其反应比较灵敏，对故障电流的要求相比之下要更小，在安全性方面能够具备良好的保障。跟其它相比，剩余电流保护的线路通常比较短，长度在几米到几十米范围之内，要求电流比较小，通常应该低于30mA，而且在某些特殊场合这个数值还将会更小。由于线路比较短，所以泄露电流也比较少，一般只要进行正确的操作，不会有误动作出现。而道路照明线路却有很大的不同，长度一般将会达到几百到几千米，倘若同样维持30mA 的电流，所泄露的电流将会比较大，很容易出现跳闸之类的情况。因此对该种方法的应用还应该进行更为深入的商榷。第二，如果利用 TN-S 系统，在出现线路碰壳的情况之下，只要配置足够合理，瞬间的短路电流将会让开关切断，相比之下更加符合规定要求。不过值得注意的是，如果应用该系统进行接地保护，对供电半径的设置不应该过长，并且线径不应该太小，要对断路器等开关进行合适的匹配，而且无法改变设备现状。倘若在电线杆上面加装其它的电器，或者广告牌等，将会让电路载荷进一步扩大，从而导致一些不可预估矛盾和问题的出现。
3 结束语
总而言之，接地保护形式的正确选择对于城市道路照明系统的建设应用具有非常重要的现实意义。相关从业人员应该积极探索，对国外的一些先进应用技术以及理念加以借鉴，继而与我国城市交通的整体情况相结合，创建出一套更加符合我国国情的道路照明设施接地保护体系，为我国交通事业的发展贡献出自己的力量，为国家经济发展注入源源不断的活力。
参考文献：
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