隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,，全國城鎮(zhèn)化不斷加速,，農(nóng)村公路也不斷修建，路燈幾乎已經(jīng)遍布城市農(nóng)村的每個角落,，為我們夜間出行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,，在我們生活中已經(jīng)*。但正是由于路燈分部之廣,，深入到我們的日常生活當(dāng)中,，每個人每天都有可能與路燈接觸，路燈燈桿一般也為導(dǎo)電金屬桿,，路燈可能帶來的電擊安全問題也變得尤為重要,，路燈照明設(shè)計則要盡量減少電擊發(fā)生的可能性，當(dāng)發(fā)生電擊事故時能及時切斷電源,，確保人身安全,。

1路燈設(shè)計安全防護(hù)要點

路燈安裝在戶外條件,，受日曬雨淋,，發(fā)生短路接地故障在所難免，故在滿足照明功能的前提之下,，故障防護(hù)則成為了重中之重,。防范路燈電擊事故的措施：（1）盡可能的減少與故障路燈的接觸,；（2）當(dāng)發(fā)生電擊事故時及時切斷電源保護(hù)人身安全；（3）確保路燈質(zhì)量,，滿足路燈防護(hù)等級要求,。

2正確選擇路燈低壓接地系統(tǒng)，減少路燈故障傳導(dǎo)

低壓接地系統(tǒng)分TN,、TT,、IT三種類型。TN系統(tǒng)按中性線和PE線的不同組合方式又分為TN-C系統(tǒng),、TN-S系統(tǒng),、TN-C-S系統(tǒng)。IT系統(tǒng)主要用于對不間斷供電和防電擊有高要求的場所,，如醫(yī)院室,、電力煉鋼等，路燈供電系統(tǒng)一般不會采用,。實際路燈工程設(shè)計中路燈低壓接地系統(tǒng)多采用了TN-S和TT系統(tǒng),，那么兩種接地系統(tǒng)哪個更適用于路燈低壓供電我們做一下比較分析。TN-S系統(tǒng)接地形式見圖1：

圖1

當(dāng)TN-S系統(tǒng)某一回路發(fā)生接地故障時,，其故障電流通過回路的PE線金屬通路返回電源,，回路故障電流較大，在PE線上大電流產(chǎn)生的電壓降形成的接觸電壓Uf至少為110V,，大大超過接觸電壓限值50V,，如果防護(hù)電器失效不動作，故障持續(xù)時間過長,，這時人體接觸路燈金屬燈桿,，就有可能導(dǎo)致間接接觸電擊至死亡事故，而又因為低壓接地系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng),，所有路燈燈桿均與PE先連接,，故障電壓Uf會沿PE線傳導(dǎo)到其他未發(fā)生故障的路燈外露金屬燈桿上，路燈一般間隔30~40米設(shè)置一套,，行人接觸故障電壓的幾率就會大大增減,，電擊事故發(fā)生的可能性就很高。

TT系統(tǒng)接地形式見圖2：

圖2

當(dāng)TT系統(tǒng)某一回路發(fā)生接地故障時,，其故障回路內(nèi)除部分是金屬導(dǎo)體外,，還串聯(lián)有電源側(cè)系統(tǒng)接地電阻和路燈外露可導(dǎo)電部分保護(hù)接地電阻。其回路阻抗較TN系統(tǒng)的故障阻抗大,，故障電流相對較小,。由于每套路燈單獨設(shè)置接地，故障電壓不會亂串,，只有發(fā)生接地故障的那套路燈會帶故障電壓Uf,，其他路燈均安全可靠,，行人接觸故障電壓的幾率就會大大減小，電擊事故發(fā)生的可能性也就隨之降低,。

3及時切斷故障電源保證人身安全

當(dāng)路燈發(fā)生接地故障時,，故障回路就會產(chǎn)生故障電流Id，當(dāng)故障電流流過保護(hù)電器時,，保護(hù)電器跳閘,，斷開故障回路。但是路燈供電距離一般都比較長,，路燈配電回路阻抗較大,，故障回路故障電流Id較小，故障電流能否保證斷路器可靠動作就需要校驗,。我們計算一下路燈供電回路的故障電流作簡單的分析,。

當(dāng)路燈低壓配電系統(tǒng)采用TN-S時，發(fā)生接地故障如下圖3所示：

圖3

假設(shè)路燈供電距離為800米,，由于路燈供電電纜較長,，電壓損失較大，并考慮到電纜機械強度的要求,，路燈供電電纜一般選用截面為16平方毫米的電纜,，斷路器長延時整定值Iset1設(shè)為32A。查《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》04DX101-1得線纜電阻為1.359Ω/km,，忽略線纜電抗,，則ZL=1.359x0.8=1.0872Ω，ZPE=1.359x0.8=1.0872Ω,，設(shè)RA=4Ω,，RB=4Ω：

Id=UO/[ZL+ZPE//（RA+RB）]=220/[ZL+ZPE//（4+4）]=107.6A。

式中：ZL—相線阻抗ZPE—PE線阻抗RA—保護(hù)接地電阻RB—系統(tǒng)接地電阻,。

UO—相對地電壓Id—接地故障電流,。

斷路器瞬動整定值Iset3=10Iset1=320A，由于接地故障電流僅為107.6A,，發(fā)生接地故障時斷路器不會動作,。所以加設(shè)剩余電流動作保護(hù)器RCD才能確保斷路器可靠動作，切斷供電回路,。

當(dāng)路燈低壓配電系統(tǒng)采用TT系統(tǒng)時,，發(fā)生接地故障如下圖4所示：

圖4

同樣假設(shè)路燈供電距離為800米，路燈供電電纜選用截面為16平方毫米的電纜,，斷路器長延時整定值Iset1設(shè)為32A,。查《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》04DX101-1得線纜電阻為1.359Ω/km，忽略線纜電抗，則ZL=1.359x0.8=1.0872Ω,，設(shè)RA=4Ω，RB=4Ω:Id=UO/（ZL+RA+RB）=220/（1.0872+4+4）=24.2A,。

根據(jù)《剩余電流動作保護(hù)裝置安裝和運行》GB13955-2005第4.2.2.2條TT系統(tǒng)的電氣線路或電氣設(shè)備裝設(shè)剩余電流保護(hù)裝置作為防電擊事故的保護(hù)措施,。路燈回路設(shè)帶剩余電流動作保護(hù)的斷路器，動作電流30mA,，動作時間＜0.1S,，當(dāng)發(fā)生接地故障時，剩余電流動作保護(hù)器能及時可靠的切斷供電回路,，保證人身安全,。

由此可見，TT系統(tǒng)要比TN-S系統(tǒng)發(fā)生電擊事故的概率低很多,?！冻鞘械缆氛彰髟O(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》CJJ45-2015第6.1.8道路照明配電系統(tǒng)的接地形式應(yīng)采用TT系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)。規(guī)范并未強制要求使用TT系統(tǒng),，很多設(shè)計人員在設(shè)計中使用TN-S系統(tǒng),，由于路燈安裝在室外條件，路燈供電回路斷路器容易誤動作,，供電回路保護(hù)開關(guān)也未設(shè)剩余電流動作保護(hù)裝置RCD,，這樣就大大增加了人身電擊事故發(fā)生的可能性。而使用TT系統(tǒng)則更加安全可靠,，即使發(fā)生接地故障時,，保護(hù)開關(guān)未動作，故障也不會傳到,，僅故障路燈帶故障電壓,，人接觸故障電壓的可能性就降低，其余路燈不會導(dǎo)致人身電擊事故,。

4確保路燈質(zhì)量,，滿足路燈防護(hù)等級要求

路燈安裝在戶外，環(huán)境條件交差,，故路燈燈桿及燈具質(zhì)量就為重要,。路燈燈桿材質(zhì)及技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)不應(yīng)于Q235-A,。燈桿表面均應(yīng)采用熱鍍鋅防腐,、噴塑工藝。燈桿焊接連續(xù)焊通,，不允許點焊,、虛焊、漏焊,。燈桿表面噴塑處理,，處理后要求表面色澤一致,，應(yīng)無脫落現(xiàn)象，表面噴塑保持期不應(yīng)小于10年,。燈桿的所有連接部件為不銹鋼材料,，有防止挑臂轉(zhuǎn)動的措施。

燈具的防護(hù)等級不應(yīng)低于IP65,，燈具效率應(yīng)大于75%,。燈體金屬構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行防腐處理，燈具配備防墜落裝置及散熱措施,。透明罩應(yīng)采用高強度聚碳脂復(fù)合材料或高強度鋼化玻璃,。燈具的機械強度、耐熱性能,、電氣絕緣性能滿足《燈具部分：一般安全要求與試驗》GB7000.1-2015和《燈具第2-3部分：特殊要求道路與街路照明燈具》GB7000.203-2013的相關(guān)要求,。

5安科瑞路燈安全用電平臺介紹

5.1平臺架構(gòu)

對路燈控制箱進(jìn)行監(jiān)測，通過監(jiān)測路燈線路的電流和電壓值來判斷路燈的工作情況

直接接入ARCM310儀表,，監(jiān)控每個路燈的電壓,、電流等電參量進(jìn)行預(yù)警和報警，也可設(shè)置定時通斷時間并遠(yuǎn)程控制路燈通斷

5.2平臺介紹

安科瑞路燈安全用電監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域路燈的用電狀態(tài)進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測,。安全用電通過監(jiān)測路燈線路的電流和電壓值來判斷路燈的工作情況,，任何不正常的工作狀態(tài)，平臺都能進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警,，預(yù)警信息通過手機APP推送,，短信，語音電話和郵件等,，時間到達(dá)責(zé)任人的身邊,，提醒運行人員接觸器跳閘，電源失壓等等,。平臺也可以設(shè)置開合閘時間,，每天定時控制路燈控制器的啟動和關(guān)閉。

1.監(jiān)測路燈的開閉,，使用時長,，非工作時間開啟，或開啟時間過短,，則進(jìn)行預(yù)警,；

2.監(jiān)測路燈的電流電壓工作狀態(tài)，可以分級設(shè)置預(yù)警值和報警值,，當(dāng)超出閾值范圍時進(jìn)行預(yù)警和報警,，

3.判斷路燈功率和線路損耗，當(dāng)電流超出閾值范圍時進(jìn)行預(yù)警；

4.可以設(shè)置路燈的異常個數(shù),，超出異常個數(shù)進(jìn)行預(yù)警通知,；

5.對路燈回路的漏電流和導(dǎo)線溫度進(jìn)行監(jiān)測，如果漏電過大,，線纜溫度過高則進(jìn)行預(yù)警或報警,；

6.可以設(shè)置開合閘時間，定時對路燈控制器進(jìn)行操作,，觸發(fā)頻率可以設(shè)置成一次或者每天。

7.多種開關(guān)燈執(zhí)行方案設(shè)定,，可設(shè)置普通（平時）方案,、周末方案、節(jié)（假）日方案,、臨時方案,，并可設(shè)定方案執(zhí)行的方式和優(yōu)先級；

8.自動開關(guān)燈管理可選擇定時模式,、按季節(jié)變化的日出日落自動跟隨模式,、光照度輔助開關(guān)燈模式；

9.能夠自動進(jìn)行亮燈率計算,，形成亮燈率報表首頁

消息提醒顯示需要處理的任務(wù)及報警消息

隱患統(tǒng)計以曲線圖的方式展示當(dāng)月隱患數(shù)量

地圖顯示相關(guān)點位

監(jiān)控模塊提供數(shù)據(jù)監(jiān)控監(jiān)控功能,，包含大數(shù)據(jù)調(diào)度和統(tǒng)計。

地圖顯示

設(shè)備監(jiān)控可以按監(jiān)控設(shè)備識別號,、項目篩選,，顯示設(shè)備識別號、設(shè)備詳情,、設(shè)備實時數(shù)據(jù)點擊“設(shè)備"后進(jìn)入設(shè)備實時數(shù)據(jù)頁面,。可查看歷史曲線,，巡檢記錄,，報警信息，控制日志和,、視頻監(jiān)控

隱患管理包括隱患巡查,、隱患派發(fā)、隱患處理,、隱患分析

運維管理

能耗分析

5.3產(chǎn)品選型介紹

5.4功能介紹

智慧用電在線監(jiān)控裝置是針對0.4kV以下的TT,、TN系統(tǒng)設(shè)計的智能電力裝置，具有單,、三相交流電測量,、四象限電能計量、諧波分析、遙信輸入,、遙信輸出功能,，以及RS485通訊或GPRS無線通訊功能，通過對配電回路的剩余電流,、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理,。

應(yīng)用：用于智能樓宇、高層公寓,、賓館,、飯店、商廈,、工礦企業(yè),、國家消防單位以及石油化工、文教衛(wèi)生,、金融,、電信等

ARCM310功能：ARCM310智慧用電在線監(jiān)控裝置（以下簡稱裝置）是針對0.4kV以下的TT、TN系統(tǒng)設(shè)計的智能電力裝置,，具有單相交流電測量,、漏電監(jiān)測、溫度監(jiān)測,、內(nèi)控開合閘以及RS485通訊或GPRS無線通訊功能,，通過對配電回路的剩余電流、導(dǎo)線溫度等火災(zāi)危險參數(shù)實施監(jiān)控和管理,。

裝置采用先進(jìn)的微控制器技術(shù),，集成度高，體積小巧,，安裝方便,，集智能化，數(shù)字化,，網(wǎng)絡(luò)化于一身,，是建筑監(jiān)控裝置預(yù)防監(jiān)控、系統(tǒng)絕緣老化預(yù)估等的理想選擇,。作為一種先進(jìn)的智能化,、數(shù)字化的采集元件，該裝置已廣泛應(yīng)用于學(xué)校,、醫(yī)院、商場,、銀行,、古建筑等眾多場所,。

ARCM310圖片

GSM400-4G功能：AF-GSM是安科瑞電氣推出的新型的4G遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)采集設(shè)備，采用嵌入式設(shè)計,，內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧,，同時采用了功能強大的微處理芯片，配合內(nèi)置看門狗,，性能可靠穩(wěn)定,。

本產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)RS485數(shù)據(jù)接口，可以方便的連接RTU,、PLC,、工控機等設(shè)備，僅需一次性完成初始化配置,，就可以完成對MODBUS設(shè)備的數(shù)據(jù)采集,，并且與安科瑞服務(wù)器進(jìn)行通訊，

GSM400-4G圖片

5.5用戶體驗

5.6現(xiàn)場安裝

6結(jié)語

經(jīng)上述分析,，正確選擇路燈低壓供電系統(tǒng)接地形式與保障路燈燈桿,、燈具質(zhì)量是保障路燈安全可靠運行的關(guān)鍵,。TT形態(tài)較TN-S系統(tǒng)更加安全可靠,，路燈設(shè)計是應(yīng)盡量使用TT系統(tǒng)，減少電擊發(fā)生概率,。只有保證了路燈安全可靠的運行才能更好的發(fā)揮路燈在我們生活中的舉足輕重的作用,，保證我們夜間出行的需求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]尤冬.淺析路燈電擊安全問題

[2]王厚余.《低壓電氣裝置的設(shè)計安裝和檢驗》第三版中國電力出版社.

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2020.06版

作者簡介：侯文莉,，女,，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司,，主要從事安全用電研究發(fā)展,，

淺析路燈電擊安全問題與選型

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