《建筑电气》2012年第4期文章投票

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1.4  对规范条款的解读有误
《路灯探讨》一文在 “6.2.1 各路灯的保护接地极共用”中引用《低规》第4.4.12条规定：“TT系统配电线路内，（注：此处逗号原本不存在，属《路灯探讨》作者自加）由同一接地故障保护电器保护的外露可导电部分，应用PE线连接至共用的接地极上。”
随后作者论述：“就TT系统路灯的一条配电线路而言，该回路上的所有路灯及其线路（灯具开关之前），均由本线路始端的干线开关（一般为RCD）提供接地故障保护。”
最后作者总结：“因此，若按《低规》，该回路中的所有路灯灯杆的外露可导电部分，就必须通过PE线接至共用的接地极，而不得采用彼此孤立的接地极。也惟有如此，本线路上任一点发生接地故障，都可以通过贯通的PE干线获得较大的短路电流，从而使得干线开关（RCD）能可靠动作，及时切除故障，这就是执行规范条文之优点所在。”
上述论述、总结存在以下几个原则性问题：
a. 《低规》第4.4.12条引用自原《电击防护》GB/T 148211-93（等效采用IEC 364-4-41：1992）第7.1.4条TT系统的防护第7.1.4.1款：“受同一保护电器保护的装置和设备的所有外露可导电部分必须用保护导体连接在一起，并接至共用的接地极上，当几个保护电器串联使用时，受每个保护电器保护的那部分外露可导电部分则应用保护导体连接在一起，分别接至各自的接地极上。”但该IEC标准原本属于建筑物电气装置（现为低压电气装置）的电气安全标准，按理就不应完全照搬用于不同于建筑物电气装置的室外路灯配电系统，惜《低规》第4.4.12条引用时未能很清楚地明示，确实容易导致电气设计人员误会。但无论如何，论文作者对《低规》第4.4.12条和《电击防护》第413.1.4.1款规定（原《电击防护》GB/T 148211-93第7.1.4.1款）的理解，有失偏颇。
b. 采用TT系统由同一干线开关（RCD）保护的若干个路灯，其所有路灯灯杆“不得采用彼此孤立的接地极”的结论是正确的吗？
恰恰相反，采用TT系统由同一干线开关（RCD）保护的若干个路灯，所有路灯灯杆采用彼此孤立的接地极是最佳选择。原因在于：此种方式极大地发挥了TT系统发生接地故障时，其故障将局限于与此接地故障有关的PE线所涉及到的电气设备外露可导电部分（一般也就是电气设备的金属外壳）的优点，不会波及整个供配电系统，对保障人身安全极为有利。
c. 采用TT系统由同一干线开关（RCD）保护的若干个路灯，采用“贯通的PE干线获得较大的短路电流，从而使得干线开关（RCD）能可靠动作，及时切除故障”有必要吗?
实际上，如此认识没有道理。下文将会详述，此处暂时略过。
还有，《路灯探讨》关于“就TT系统路灯的一条配电线路而言，该回路上的所有路灯及其线路（灯具开关之前），均由本线路始端的干线开关（一般为RCD）提供接地故障保护”的描述，极易使人产生干线开关（RCD）接地故障保护不能保护到灯杆内灯具引接线末端（灯具开关之后，即《路灯探讨》一文中的BVV-3×2.5mm²）的联想，也有误导之嫌。
在联系《路灯探讨》上、下文并根据其图示，可以判断文中和图中所言的“灯具开关”并非开关，实为“路灯灯具保护熔断器”。

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1.5  对安全电压的取值值得商榷
《路灯探讨》一文在“6.2.1 各路灯的保护接地极共用” 中对路灯采用RCD进行接地故障保护的计算分析时，将安全电压取值定为AC50V值得商榷。
路灯所处环境与建筑物室内一般环境有所不同，相对恶劣得多。路灯长期经风吹雨淋还不排除积水可能，地面可能极其潮湿、人体也完全可能被雨水淋湿，安全电压应取AC25V（具备条件时更可取12V为佳，采用RCD时满足这些要求轻而易举）。近两年经常看到各地媒体报道室外路灯、景观照明金属灯杆在雨天电死人的事件，有必要引起特别关注。
《民规》12.4.6条在TT系统中采用RCD作为接地故障保护时的设计规定是：“当采用剩余动作电流保护器时，接地电阻应符合下列要求：R≤25/I （12.4.6-2）。”式中25——安全电压取AC25V（潮湿环境）；I ——剩余动作电流保护器动作电流（A）。笔者对此计算公式持赞同意见：做到没难度，安全有保障。
1.6  对路灯接地采用TT系统的认识存在误区
《路灯探讨》一文在“6.2.2 各路灯的保护接地极分设”的分析、结论值得商榷。
《路灯探讨》6.2.2分析摘选：“……分设接地极的做法直接与上述的《低规》第4.4.12的条文规定相‘冲突’，致使设计时难以抉择。而且，每处路灯灯杆都要单设接地体，较为浪费接地钢材。”
《路灯探讨》6.2.2结论摘选：“为此，变压器中性点处引出的N线必须另穿绝缘套管，拉到距离箱变20m以远的地方，单独设置工作接地极；且该接地点的半径20m以内，不得存在任何本配电系统的保护接地体。而这一点有时是较难实现的，它也成为路灯实施TT系统的瓶颈问题”
上述言论是否正确？
比如，以路灯采用TT系统为例，配电干线采用RCD保护，每个路灯单独分设接地极，为何会与《低规》第4.4.12条之规定相“冲突”？细细研究，发现是《路灯探讨》作者误读了该条规定；“每处路灯灯杆都要单设接地体，较为浪费接地钢材”的结论也使人莫名所以，很多情况下为何不能充分利用路灯基础钢筋？既省钱又耐腐，何乐不为？
又比如，按德国的VDE资料介绍，一般情况下，变压器中性点处引出的N线另打工作接地极，与配电系统的保护接地极之间的距离只要大于10m即可满足两个独立的接地极要求（见《低压电气装置的设计安装和检验》2003年第一版、2007年第二版和《建筑物电气装置500问》（以下简称《500问》）P83——图13.8变电所分设两个接地极可消除暂时过电压引起的电气事故），并非要求达到类似原92版《民规》第14.7.4.3条所要求的“……若与防雷接地系统分开，两接地系统的距离不宜小于20m”（现JGJ 16-2008《民规》也已经删除此款设计规定，类似的接地间距问题在第12.7.1条第3款已经改为“……两接地网的距离不宜小于10m”），故所谓“成为路灯实施TT系统的瓶颈问题”的观点欠妥。
《道路照明》6.1.9在关于路灯采用TN-S或TT系统的条文说明中明确指出：
“TN接地系统……其缺点是如果PE线断开，就起不到保护作用，可能导致电击事故。”
“TT接地系统是将电气设备的金属外壳直接接地，因而可以减少触电的危险性，采用它的优点是更安全，缺点是其故障电流小，不能用熔断器或断路器的瞬时过电流脱扣器（笔者注：《道路照明》遗漏断路器的短路短延时过电流脱扣器的采用）兼做接地故障保护，而应使用剩余电流保护器作接地故障保护……另外，金属电杆需要进行接地，当每根电杆已作接地时，配电线路不需要再配保护线（PE）。”
“设计时应根据系统的以上特点，结合路灯供电系统的具体情况，选择采用TN-S系统或TT系统。”
由此可见，《路灯探讨》一文之TT系统“路灯单独分设接地极属于违规”的观点有误。
另外，TT系统由于采用RCD作为接地故障保护，对每个路灯的接地电阻要求极为宽松。以配电干线RCD的R≤25/I （《民规》12.4.6-2）公式计算，当I ＝0.1A时（配电线路较长时），R≤250Ω就能满足接地故障保护动作灵敏度要求，极易实现；当I ＝0.3A时（配电线路很长达1km等极端情况），R≤83Ω也不难实现。而且，由于接地电阻要求不高，就完全可以利用路灯金属灯杆的地脚螺栓将灯杆与路灯的基础钢筋连接在一起，不会发生像TN-S系统那样万一PE线断开，将会起不到保护作用，发生故障电击事故难以避免，因而TT系统安全性大为提高。
至于10（6）kV高压电网采用低电阻接地系统且高、低压系统共地的10（6）kV终端变电所内发生接地故障和低压配电系统发生相线接大地故障，对于无等电位联结的室外路灯而言，采用TN-S系统或采用5线TT（指高、低压系统分地）供电的话，危害性极大，下文将会详述。
1.7  个别环节用词欠准确
《路灯探讨》一文在“7 路灯采用TN-C系统合适吗”的分析完全正确，惜最终结论“因此，路灯配电不推荐采用TN-C系统”（包括“9 几点结论”的d结论存在同样措词）不够严谨，应改为：“因此，路灯配电不得采用TN-C系统。”
《路灯探讨》一文在“9 几点结论”章节的“路灯TN-S系统宜以B类断路器作为干线开关，TT系统则宜以RCD或其组合电器作为干线开关”的描述，易导致一部分电气设计人员误以为路灯以TT系统配电，采用RCD不是必要条件，故应改为：“路灯TT系统则应以RCD或其组合电器作为干线开关，除非出现极为特殊的情况：接地极和外露可导电部分的保护导体的阻抗的和很小时，在满足接地故障动作灵敏度前提条件下，可由保护电器的过电流兼作接地故障，否则应以R I ≤25V验算。”
还有，《路灯探讨》一文在“9 几点结论”章节的“现阶段，路灯若采用TT系统尚会受到一定的制约”，有何阻力？有何难度？有何技术难题会制约路灯采用TT系统？
笔者认为一般情况下不存在这方面的技术问题。

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1.8  未分析高、低压侧接地故障对路灯配电的影响
《路灯探讨》一文在推荐路灯配电采用TN-S系统的同时，却未对两个非常关键的故障情况进行分析：一是10（6）/0.4kV终端变电所（或箱变）内高压侧发生接地故障；二是低压侧配电回路发生相线接大地故障；同时，对路灯采用TN-S系统供电的路灯灯杆处的等电位联结未作任何表述欠妥。
基于《路灯探讨》一文中没有要求室外路灯采取等电位联结措施，且室外场所一般也确实难以实施等电位联结，现特将室外路灯采用TN-S系统的危害性作一简单分析，见下图。

略（论文中已经有图示）。

（1）若10（6）kV高压供电系统采用经电阻接地系统（高、低压共地系统），接地故障电流Id＝100～1000A，即便终端变电所（本例为箱变）的保护接地与变压器中性点接地共用的接地极电阻R达到了1Ω，其终端变电所高压接地故障产生的故障电压Uf＝Id×R＝100～1000V（10kV无延时保护的断路器全开断时间为0.1s左右，后备保护则可能为0.3s～0.5s左右）。如此一来，万一发生高压接地故障的同时，有人恰巧手碰路灯金属灯杆，接触到这成百上千伏的故障电压，估计此人性命难保。具体内容见GB 16895.11-2001 idt IEC 60364-4-442：1993《建筑物电气装置  第4部分：安全防护第44章：过电压保护 第442节：低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护》（以下简称《暂时过电压防护》）“图44A 由高压系统接地故障引起的故障电压F和接触电压T的最长持续时间”，干燥和潮湿条件下预期接触电压Ut和允许最大持续通电时间t间的关系曲线详见《建筑物电气装置500问》图3.6或《低压电气装置的设计安装和检验》（第二版）图1-2、《工业与民用配电设计手册》（第三版）图15-2。
（2）若10（6）kV高压供电系统采用不接地或经消弧线圈接地系统（高、低压共地系统），接地电容电流一般为Id≤20A，按电力公司一惯的接地极电阻R值不大于4Ω的做法，其终端变电所高压接地故障产生的故障电压Uf＝Id×R＝20×4＝80V；即便R＝2Ω，Uf＝Id×R＝20×2＝40V。如此一来，万一发生高压接地故障（此接地故障允许存在时间一般为2h），此故障电压的长时间存在也相当危险。
（3）另外，当发生路灯配电线路发生相线接大地故障时，由于此接地故障电阻R 是一不确定值，配电干线保护电器若未设置RCD，一般难以可靠动作。当R 非常大时，由于分压在终端变电所（箱变）的接地极电阻R上造成的电压很小（比如不大于AC25V），基本不会有危险性存在。但是，当R 比较小时（与接地极电阻R的比值成因果关系），完全可能导致终端变电所（箱变）的中性点电位抬升至25V以上，危险性很大。为此，不采取等电位联结措施的室外路灯供电系统若采用TN-S系统，应要求终端变电所（箱变）的中性点接地电阻R≤1Ω（干燥场所可取2Ω），可基本防范TN-S系统内此类路灯配电线路发生相线接大地故障时的电击致人死亡事故。

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请大鼻山仔细查看《低压配电设计规范》GB50054-2011 的 5.2.11、5.2.12、5.2.13 、5.2.14 设计规定和条文说明。

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坛友和大鼻山若将 44 楼至 48# 楼的内容仔细与《也论路灯配电系统兼议5线T T系统》一文比对，会发现有些内容稍有出入，原因是标准升版，规定更为严谨。

大鼻山

啧啧，半天功夫就码起了十几层楼……看来老兄对于07年拙文早就如鲠在喉了。你何不早说，或者单起一贴呢？为什么非要搅在这里混为一谈呢？你老兄给大家的感觉就是：大鼻山对我老尺不仁，也就休怪我老尺对他老鼻不义，看我不修理他灰头灰脸……

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……我作为老兄论文引用文献中作者之一，作为本坛老兵之一，也作为市政设计院电气副总工之一，有必要有义务有责任对于这篇文章的主要论据、论点，做出简要的客观评述，以免其偏颇观点误导了年轻的道路照明电气工程师们。大鼻山 发表于 2012-5-9 08:29

                               
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呵呵，无此必要吧。其实我的上述言论，没有任何创新之处，都是我多年来所秉持观点的再一次集中重复展现而已……大鼻山 发表于 2012-5-9 12:52

                               
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还是请大鼻山按自己所说的“有必要有义务有责任……”，写上一篇（尺短连论文名“对《也论路灯配电系统兼议5线TT系统》的异议”都给大鼻山取好了）吧；
别一句“呵呵，无此必要吧……”挥挥手走开就好。
要不然，坛友们多失望啊。

但愿但愿，大鼻山能尽早写就论文投稿，《建筑电气》杂志社保准会刊发，献花为敬。{:42:}
满心期待。

大鼻山

我建议你针对我07拙文，单起一贴，我丝毫没有成见的；我就喜欢大家公开讨论我的文章和发帖。但因我本人的《建筑电气》杂志都扔在办公室去了，而现在我在家，就无法一一回复每个话题了。
只要属于我07版原文内容不当的，我肯定会虚心请教、自我检视检讨；而原文属于读者理解偏颇的，我也会不厌其烦解释清楚。总之，拙文暂时不在我手头，今天无法回复。

尺短寸长

怎么会是混为一谈？

本就是技术问题的对错和对路灯接地系统的分析，发现存在问题，提出是应该的。
尺短从来就是欢迎大鼻山的意见的。

对事不对人，我们所针对的，是对与错、黑与白。
原则问题，决不妥协。

大鼻山

同样，今年第4期杂志我也放在办公室了。我今晚只凭记忆回复你自己文章的若干问题。

尺短寸长

看来老兄对于07年拙文早就如鲠在喉了。你何不早说，或者单起一贴呢？为什么非要搅在这里混为一谈呢？大鼻山 发表于 2012-5-9 19:31

                               
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如鲠在喉 —— 是也是也！
你何不早说 —— 本来就是放论文里一起说的，无奈杂志社认为篇幅存在问题，被“修理”掉了。{:lol:}
混为一谈  —— 不是不是！

秋石

鼻兄的文章已共享。http://www.jzdq.net.cn/club/viewthread.php?tid=23617&extra=

大鼻山

只讨论你我争议最大的几个话题（其他也都是源于此的）。
一、接地极相距多远，才叫接地系统无电气联系或者独立接地系统？我认为这是TT系统最核心、最需要明确解答、但也就最纠结、最含糊的一个技术问题，它也是我高度质疑TT系统的主因。该技术问题的定性，将直接奠定你我讨论问题的基调，也将左右你我论点的基本走向。

接地极到底相距多少米才算无电气联系呢？就凭人家德国佬这么采用了，所以我们就不问青红皂白、直接照搬？有谁进行过仔细分析和深究？你老兄一笔掠过的“估计是无利可图，没人愿意干赔本买卖吧”，恰恰就应该是我们必须深究、细究的“买卖”！

但是很可惜，我虽“深究”该问题多年，但迄今为止也没有十分圆满的答案；而我认为最大的收获，还是几年前有幸读到了一日本知名专家的一本接地专著（此书已弄丢！）。该文主要观点我只记得二点：
一）如要做到严格意义上的无电气联系，则理论上要求接地极相距无穷远；
二）实际操作中，接地极只要足够远，也算“无电气联系”。且根据土壤电阻率的不同，接地极相距距离可以有所差别；
这第一条，几乎让人崩溃（估计TT系统也就此崩溃）；幸亏还有第二条。但是多少才算“足够远”呢？印象中，原书好像也无明确答案。我后来又搜索一些佐证资料，才勉强认可：“当土壤为均匀，且为100欧米电阻率时，接地极相距20米，应是最适宜接受的距离”。

综上所述：
（1）TT系统要求接地极无电气联系，这实在太强人所难；而相距多少米才安全，弄得人人心里都没底；显然，TT还因此颇受场地条件的限制……。凡此种种，无不指向一个结论：TT系统的适用性很成问题；采用TT前，需要三思而后行。
（2）对于那些不论青红皂白或是不问究竟，就直接搬用现成规范标准的条条框框（如5米、10米之类的），我始终是报持着高度质疑、甚至鄙视态度的。

大鼻山

第二个大问题（也是源于第一个问题的）：
接地极相距20米，这具体是什么概念？为什么说它非常制约TT系统（尤其在路灯配电中）的使用？相距20米，这就表明圆心处发生电流入地故障时，半径为20米的圆周的边缘及其以外的电位均为0。这个要求对于灯杆处独立接地系统而言，灯杆就是圆心，因此要求相邻灯间距至少40米（2*20=40米）以上。而这对常规二、三十多米的灯间距而言，不啻于致命打击；而20米对于大多处于紧张用地的路灯箱变而言呢，更是晴天霹雳——到哪弄地去呢（市政用地也有红线要求的）！

sccat

其实TT也好TN也好，都会遇到一定问题，就看那种更合适而已。。。