户外照明配电存在的安全问题及措施

    由于户外照明装置暴露于公众面前并且要承受各种恶劣环境的影响。并且更多容易产生电击事故。户外照明装置常常处于无等电位联结的场所,要相同的故障条件下,户外照明装置较户内照明装置的接触电压高,从而增大了电击的危险。

一、接地方式带来的用电安全问题及解决措施

现如今,建筑物的配电通常都采用TN-S、TN-C-S 系统。但是户外景观照明却难以作等电位联结,这样,用电设备经常因绝缘故障导致设备外壳带电,当设备外壳电压超过50V 时(雨天条件为25V),就会引发电击事故。

TN 系统中对于防止这种电击事故的措施通常是设置能在0.4s 内切断故障回路的RCD,但如果10kV 配电系统和低压配电系统共用一个接地装置,而且10kV 为大电流接地系统,当其出现单相接地故障时,故障电压会沿PEN 线传导至末端配电箱(TN-C-S 系统),又经PEPEN 线传导至设备金属外壳,由于室外场所无法做等电位联结,该电压又远远高于50V,这时就会导致电击事故。此时,供电回路没有发生“漏电”,RCD 不动作,无法避免事故发生。为此,我们可采取的如下措施:

首先,建立局部的TT 系统。即引至室外的线路只含相线与中性线,在户外无等电位联结作用的户外部分另设独立的接地极,并引出另一接地保护线作

这部分电气装置的保护接地,电源线路上的故障电压将不会传导至户外设备的外壳上。此保护接地与电源端的系统接地无电气上的联系,当发生接地故障时,故障电流较小,在回路的出线端设置瞬动RCD 能够保证在此回路内发生接地故障时迅速切断电源。

其次,采用隔离变压器供电。隔离变压器的一、二次侧回路电气上可以做到完全隔离,变压器二次侧回路带电导体不接地,设备的金属外壳也不接地且不与PE 线连接,这样,二次侧回路内接地故障时故障电流没有返回电源的导体通路,所以故障电流和预期接触电压很小,且不与电源端PE 线连接,切断了电源端故障电压的传导路径,不足以引起电击事故。

再次,使用Ⅱ类电气设备。Ⅱ类电气设备具有双重绝缘或加强绝缘,由于绝缘的完善,不必采用自动切断电源和连接PE 线的电气措施,因此不可能发生沿PE 线传导来故障电压引起的电击事故,所以在无等电位联结的场所可以安全地使用Ⅱ类电气设备。

二、配电线路保护带来的安全问题及措施

1、配电线路长,保护电器不在规定时间动作。

景观照明可归类于固定式配电设备,根据规范要求配电线路应装设短路保护、过负载保护、接地故障保护,作用于切断电源或发出报警信号。室外景观照明负载分散但容量不大,配电线路较长,回路阻抗较大,当线路末端发生接地故障时,其故障电流较小,难以使线路首端的保护电器(断路器或熔断器)在规定时间动作,不能切除故障电路。

而为了使景观照明低压断路器可靠切断故障电路,必须校验断路器脱扣器动作的灵敏度,即:  = / 式中: ≥ 1.3;


――路灯线路末端最小短路电流,对于TN 系统为相―保短路(即单相接地故障)或L-N(少见)短路电流,对于TT 系统为L-N 短路电流;

――断路器短路过电流脱扣器的整定电流值。

2、措施――TT 系统的接地故障的保护应选用剩余电流动作保护器。

在室内,剩余电流保护用于TT 系统和TN 系统的插座回路, 线路短,仅几米到几十米,其动作电流不超过30mA,有些特殊场所整定值要求更小,一般不会引起正常运行时误动作。而景观照明的一回配电线路延伸几百米, 如果动作电流还整定为30mA,正常运行时,泄露电流较大而导致跳闸实属必然。如何整定剩余电流动作保护器的动作电流I ? ,应符合下面

两项要求:

(1)接地故障时应保证可靠动作, 按GB-50054-95 的规定, 剩余电流动作的动作电流I ? 应符合下式: d1 I≥ 1.3 I ?

(2)正常运行时应保证不会动作。

为实现这项要求,整定值I △应符合下式: I ? ≥(2.5~3) l I ,式中,l I ―正常运行条件下,线路和灯具等可能产生的最大泄露电流。式中2.5~3倍是保证不会误动作的可靠系数。应按线路长度、灯具数量,经合理计算或实测其泄露电流值I ? 。

综上所述,对于室外场所,由于无法作等电位联结,为保证人身安全及景观照明的正常运行,可采取以下措施:
1、接地系统而采用TT 或局部TT系统;
2、TT 系统采用剩余电流保护,RCD 之I ? 应按线路长度、灯具数量合理取值;
3、长距离的照明线路,必须充分重视短路灵敏度的校验。

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