摘 要：在正常情况下，直接防护措施能保证人身安全，但是当城市道路电气设备绝缘发生故障而损坏时，将造成照明电气设备严重漏电，当人们触及这些照明设备时，就会构成触电事故。安全用电涉及多方面的技术内容和管理维护要求，本文仅就道路照明低压配电系统的接地方式问题进行探讨。
关键词：道路照明 配电系统 接地选择
城市道路照明是城市安全、城市道路交通正常运作的重要保证，同时也是城市商业、文化发展以及活跃人们生活的需要，甚至是城市的一道景观。道路照明的主要功能是为机动车道和人行道提供必要的亮度和照度，以及符合行驶要求的照明质量。保证实现这个功能的基本前提就是安全用电。
因此，接地方式和配电线路保护关系到以下两个问题：
（1）使维护人员和广大行人免遭电击的危害；（2）保证道路照明的正常运行，防止电路故障（短路、接地等）导致线路损坏，减少不必要的停电。
（一） 道路照明配电系统的接地方式应用状况1. 接地方式种类按我国标准和国际电工委员会（IEC）标准，低压配电系统接地方式分为以下三类：
（1）TN方式电源端（配电变压器低压侧中性点）直接接地，用电端（用电设备外露导电部分）通过一条导线连接到电源端中性点。由于连接导线的方式不同，又可分为下列三种：
1）TN-C:利用配电线路的中性线N作接地连接线，称为PEN线；2）TN-S:增加一条专用的连接导线，即PE线；3）TN-C-S:以上两种的综合，前半部采用TN-C,后半部采用TN-S.
（2）TT方式电源端直接接地，用电端设备金属外壳也直接接地。
（3）IT方式电源端不接地（或高阻抗接地），用电端设备金属外壳直接接地。
在建筑物内采用TN-S及TN-C-S方式比较多，但处于室外环境的道路照明，条件不尽相同，使用TN-S仍然不能完全保证安全。其中一个重要因素是室内环境要求作等电位联结，作为防电击的重要措施之一；而处于室外环境的道路照明则难以作等电位联结，这是TN-S广泛应用于建筑物内，而不适宜于室外的主要原因。在已经有较完善的剩余电流动作保护器的今天，有条件采用TT方式，对于道路照明更符合安全要求。
（二）接地装置设计1、箱式变压器采用人工接地装置（可利用主体建筑物的基础钢筋作自然接地体，若接地电阻不满足要求，则需补打人工接地体）2、自然接地体的种类较多，其工频接地电阻的计算方法复杂且各不相同，工程设计中，一般可以通过实际测量或查阅有关手册换算获得。
3、人工接地体的形状各异，他们的工频接地电阻计算方法也各不相同。
设人工接地体安装处的土壤电阻率为ρ则：
（1）单位垂直式人工接地体，单根长度为2.5-3m,直径50mm的垂直式人工接地体接地电阻R可用下式估算：R=0.3ρ（2）多根垂直式人工接地体并联组合连接时，由于接地体之间存在电场屏蔽效应，每个接地体附近的电流密度是不均匀分布。阻碍了接地电流的均匀流散，接地体的间距越小，电场屏蔽效应也就越强烈，使得总的人工接地电阻R>R/N,接地体的利用率下降。此时，总接地电阻可描述为：R=0.9R/N,0.9是考虑到连接扁钢的影响，接地电阻减小的系数。
举例计算：
假设低压单相短路电流为18.25KA,接于变压器侧的电缆估算为10Km.
I=10×（35×10+0）/350=10A同时要满足：R e<= 1 2 0 / I e = 1 2 0 / 1 0 = 1 2欧，Re≤4所以要求接地电阻小于4欧假设人工接地电阻就为4欧。
拟选用直径50mm,长2.5m的钢管接地。沿变电所四周，距墙2.5~3m,每隔5m打入一根钢管。
各钢管接地体之间用40×4mm2的扁钢连成一个接地网。即a/l=5/2.5=2,单根接地体钢管接地电阻为Re（man），查表知普通黏土 p=120欧Re（man）=0.12p=0.12×120=16欧人工接地装置需钢管数量和最终接地方案Re（man）/Re=16/4=4考虑管间屏蔽效应 初选定10根a/l=2,n=20,查表 得：η=0.66n>=0.9×Re（man）/ηRe=5.72选10根直径为50mm,长2.5m的钢管做接地体。
并用40×4mm2扁钢连接呈环形布置校验：钢质接地线热稳定系数C=70Amin>=1000×/70=90.4mm2实际上接地线面积40×4=160mm2符合要求。
（三）接地布置及等电位联结（1）功能性接地与保护性接地采用公用接地装置，接地电阻须小于1欧姆。
（2）所有人工接地体，接地线（连接扁钢）均采用热镀锌件，人工接地体的根数暂为4根。
（3）进出建筑物的金属管道，建筑物金属构件，基础钢筋必须与接地装置相连以构成等电位联接。
（四） 接地的要求电气设备接地类型有高压安全保护接地、防雷接地、变压器中性点工作接地、低压安全保护接地，采用一套公共接地装置。根据规范要求，独立变电所电气设备公共接地装置的接地电阻要求不大于4欧（箱式变压器电气设备应与主体建筑物电子信息系统采用共同接地装置，接地电阻不大于1欧）。
（五） TN-S与TT方式的道路照明1. TN-S方式用于道路照明的问题TN-S方式，灯具、电杆、电器盒等的外露导电部分是通过PE线连接到配电变压器中性点而接地，当该变压器其他部分发生对地直接连接之类故障时，保护电器难以断开，故障电流经大地流到变压器接地极回到中性点，致使中性点电位升高，此电位经过PE线传至灯杆等外露导电部分；除非变压器接地电阻非常小，此电位就有可能超过安全电压限值（通常为交流50V,而对户外照明，考虑雨天等条件，应为交流25V）。由于故障电流很小而无法使保护电器动作，因此不能完全保证安全。配电线路保护的灵敏性难以满足要求道路照明负载分散，配电线路较长，当线路末端发生接地故障时，其故障电流往往较小，难以使线路首端的保护电器（熔断器或断路器）动作，不能切断故障电路。一般难以满足保护灵敏性要求，将导致不安全因素。
（六）TN-S方式用于道路照明的问题（1）TT方式用于道路照明的优势TT方式的接地故障电流（Id1）比TN方式更小，使用熔断器或断路器更不能满足规范要求，所以应选用剩余电流动作保护器，这种保护器的动作电流仅为几十、以至几百毫安，最大达几安培，容易使之动作，更能保证安全。
节省一根PE线附加一个好处，是TN方式，不设PE线，比TN-S方式省了一条线，对三相配电线路，选用四芯电缆即可。
T T方式要求灯杆接地，由于多数使用金属灯杆，有良好接地条件，使用钢筋混凝土杆，接地条件也较好。TT方式的接地电阻要求不高，比之TN方式要求重复接地，并不会增加费用。
（2）TT方式采用剩余电流保护的整定在室内，剩余电流保护用于TT方式，和TN方式的插座回路，以及供移动式、手持式用电设备的回路，一般线路较短，大多在几米到几十米。为了保护直接接触，而导致电击，要求动作电流不超过30mA,有些特殊场所整定值要求更小。由于线路短，正常泄漏电流较小，一般不致引起正常运行时误动作。
道路照明情况大不相同，配电线路延伸几百米，乃至千多米，在这种条件下，如果保护动作电流还整定为30mA,正常运行时，泄漏电流较大而导致跳闸，实属必然之事。
