室外景观照明配电及接地的做法简述:1、规范中对景观照明接地做法的规定《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)10.9.3条第3款“装于室外的景观照明中距建筑物外墙20m以内的设施,应与室内系统的接地形式一致,距建筑物外墙大于20m宜采用TT接地形式”。此规定中“20m”这个距离概念的内涵值得研究。其实“20m”这个距离的由来包含了很多理论和实践的内容。众所周知,要想使两个接地体间相互独立,互不影响,需要相距至少20m远(实际是对于3kV、6kV、10kV中压系统而言)。有很多人都只知道“20m”这个数值,但不一定人人都明白它的真正含义并合理使用。两个独立接地体间要求的距离与其电压的高低、能量的大小甚至频率的高低、以及接地体的形式、土壤电阻率的大小等诸多因素有关。必须根据具体情况,按其实际需要确定距离的远近,不一定是20m。
1、规范中对景观照明接地做法的规定
《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008)10.9.3条第3款“装于室外的景观照明中距建筑物外墙20m以内的设施,应与室内系统的接地形式一致,距建筑物外墙大于20m宜采用TT接地形式”。
此规定中“20m”这个距离概念的内涵值得研究。其实“20m”这个距离的由来包含了很多理论和实践的内容。
众所周知,要想使两个接地体间相互独立,互不影响,需要相距至少20m远(实际是对于3kV、6kV、10kV中压系统而言)。有很多人都只知道“20m”这个数值,但不一定人人都明白它的真正含义并合理使用。两个独立接地体间要求的距离与其电压的高低、能量的大小甚至频率的高低、以及接地体的形式、土壤电阻率的大小等诸多因素有关。必须根据具体情况,按其实际需要确定距离的远近,不一定是20m。
2、“20m”距离解析
假若将一个接地体垂直打入地下,例如中压(10kV或35kV)输配电系统的接地极,需要它向大地疏散电流。可以将此接地体周围的大地视作一个导体,当此导体的截面等于(或大于)以20m为直径的半球体(或圆柱体)的表面积(单位mm2)时,因其截面积极大,致使其电阻率的大小可忽略。大于此截面的大地的电阻认为是零。因此,当两个接地体间的距离大于20m时,就认为是两个相互独立、互不影响的接地体。
在测量某接地体的接地电阻值时,为了使测量的结果更精确,一般使基准接地极到被测量接地体的距离为20m。
实际上,如果电压很低、功率(或总能量)很小、对电位差的要求又不太严格时,接地体的间距就可以缩短,不一定要等于或大于20m。例如,在北京地区,10kV系统采用了小电阻接地,当用户变电所采用独立变电所时,变压器外壳的保护接地和低压系统的工作接地分开设置,两者之间的距离仅取5m。这种情况的两个接地体间的电压有时可能很高,功率(总能量)也不小(当10kV侧发生接地故障时,其故障电流可达500A以上,一般按600A计算,接地电阻按2Ω计算。在拥挤的城市里的建筑物外,要想用扩大接地体面积的方法减小接地电阻,极为困难),北京供电公司要求其距离仅取5m(可能是为了减小占地面积的无奈之举),能否保证安全仍是一个亟待研究的课题。
为了降低接触电压,减少电击危险,应将景观照明的灯杆可靠接地,尽量使灯杆与室外大地等电位。
3、应注意中压侧接地形式的不同
若中压(例如10kV)配电系统采用小电阻接地型式,则10kV侧发生接地故障时,其低压侧的PE线上会出现高接触电压,虽然在建筑物内做了总等电位联结,“认为”建筑物内是等电位了,而PE线引出室外后,与室外大地很难做到等电位,室外设施应采用TT系统。
室外景观照明的安全,尚需考虑PE线上“转移故障电压”的电击危险。
假若中压配电系统采用不接地型式,在2008年以前,无论室外设施距建筑物外墙有多远,室外设施的接地均采用与建筑物内相同的TN-S系统,其接地均与室内引出的PE线相连接。因TN-S系统的配电线路一旦发生接地故障,其保护断路器可迅速切断电源。假如采用TT系统,当室外线路发生接地故障时,故障电流较小,不足以使断路器的过载及短路速断保护迅速动作,只能靠漏电开关保护。在2008年以后,按照国家标准《建筑物电气装置 第7-714部分:特殊装置或场所的要求户外照明装置》(GB 16895.28-2008)的要求,为防止可能出现的“故障转移电压”,室外设施(如灯杆)的接地均采用TT系统,其PE线不再由室内引出。
4、室外景观照明采用TT系统的接地做法
每条配电支路必须设漏电保护。
每条配电支路单设一条独立的PE线,毎一盏灯的金属杆应与PE线连接(对PE线的接地电阻大小无要求)。
当每条支路的断路器过载保护整定电流可以不大于20A时,则宜使其PE线的接地电阻不大于10Ω,便可利用断路器的过载保护,兼作TT系统接地故障短路保护的后备保护,更安全。当配电支路需要的供电容量较大,断路器的过载保护整定电流必须大于20A时,断路器的过载及短路保护,便不能兼做TT系统的接地故障保护,对其接地电阻值也就无要求了。
5、结束语
■ 笔者认为,接地极间要求为20m的距离,不是一个可以普遍适用的数值,需要理解这个距离的本质和实践意义,应根据具体需要确定距离的大小。
■ 中压(例如10kV)侧为小电阻接地系统时,其低压侧的PE线上可能出现高接触电压,室外景观照明配电系统的接地型式应采用TT系统。
■ 中压(例如10kV)侧为不接地系统时,尚需考虑PE线上可能出现“转移故障电压”的电击危险。
室外景观照明也需要采用TT系统,在每盏灯杆处将其PE线做重复接地。