《路灯配电系统若干问题的探讨》的问题探讨

大鼻山

尺短帖子：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。
大鼻山回帖：这属于个人理解能力或理解角度的问题，不予置评。

尺短帖子：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”。
大鼻山回帖：(1) “灯具开关”为什么不算是开关呢？（2）按照拙文所述，灯具开关，显然并非单指“路灯灯具保护熔断器”，还可能包括断路器或RCD。

大鼻山

尺短帖子：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。
大鼻山回帖：这属于萝卜白菜、各有所爱。关于安全电压取25V或50V，请看拙文原话：“路灯虽处室外环境，但其安装场所一般都较为开阔，一旦人畜触电，都较容易摆脱；此外，现有国内规范、标准等，均未明确将路灯安装场所归类到“特殊环境”。有鉴于此，路灯TT系统的保护装置仍按符合下式条件即可：RA•Ia≤50V   ⑹……”
总之，50V只是我的选择，25V只是你的选择；但50V或者25V中某一项，不应成为普众“必须”的选择。你我最多只是建议。

大鼻山

尺短帖子：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。

大鼻山

大鼻山回帖：因时间关系，我就基本套用我昨晚的发帖了（分4个问题）：
第一个：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，还是一日本知名专家的一本接地专著的主要观点：
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或某本小册子（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。

第二个：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）？

第三个：为什么我总是说：室外路灯等电位，跟建筑室内等电位，其实相差甚微？为什么说等电位不应成为采用TN或TT的借口？按照我们本地TN系统的做法（其他不少地方也如此），灯杆处除了有其自身灯柱基础钢筋外，一般还另打有一根接地钢筋；而且保护线、人工钢筋、自然钢筋、电缆金属外皮、钢管、箱变外壳及基础等，都无一不彼此相通，这跟建筑物内总等电位联结能有多大区别呢？你看：室内做到的，室外它也做到了（而且相对于室内，室外还有一个独到之处：因室外空旷，触电反倒较易摆脱）。因此，任何人都不应该将是否做到等电位，来作为采用TN或TT的借口。

第四个（今天补充的）：现有规范并无PE线断线故障保护之要求。哪些好事者自作多情、设计时还在考虑PE断线保护？

大鼻山

尺短帖子：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。”
大鼻山回帖：现实中，一些地方路灯系统确实还在使用TN-C；而且我也看不出必须使用“不得”这个字眼的充足理论依据。

尺短帖子：《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。”
大鼻山回帖：（1）出现“误以为”，那是个人理解力或角度问题；（2）你我的表述，到底谁更简练（尤其在“结语”中）？

大鼻山

尺短帖子：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。
大鼻山回帖：有何阻力和难度，请见我前面的回帖。另，我隐约记得，当时我在拙文“结语”中，笼统带了一笔关于TT的瓶颈问题——“标准矛盾、场地限制、管理模式”之类的表述，但文章正式出版后，却未见此说。具体在哪个环节删改的，现在已无法记起。


尺短帖子：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。
具体内容略（ 《建筑电气》2012年第4期的论文《也论路灯配电系统兼议5线T T系统》中，有详细说明和图示）。
大鼻山回帖：（1）室外等电位问题，我前帖已述，不再重复。至于，高、低压侧接地故障对路灯配电的影响问题，我记得在本坛我已回答N次。答案很简单：室外等电位跟室内等电位几无差异；因此，室内TN系统你是怎么处理“高、低压侧接地故障对路灯配电的影响问题”，那么你在室外也按同法处理；如果，你在室内就没有处理“高、低压侧接地故障对路灯配电的影响问题”，那么你在室外也无需处理。
（2）别把论文当作谁的施工图设计说明了，我没有义务也没有必要在论文中注明及要求“室外路灯采取等电位联结措施”。
（3）拜托你再仔细读读拙文全文（尤其是“结论”），你现在说我“推荐路灯配电采用TN-S系统”实属冤枉；那么你看，我在文中大篇幅论述的TT系统（含共用接地极、分设接地极）具体做法，算不算也在“推荐” TT系统？

尺短寸长

哪些好事者自作多情、设计时还在考虑PE断线保护？

不是“还在考虑PE断线保护”，而是在做对比。

大家对比着看吧。

大鼻山

全贴回复完毕。我也没有仔细校对，估计挂一漏万。欢迎各位网友批评指正。我现在先去忙忙正紧事了

尺短寸长

请大鼻山继续回贴。

尺短寸长

回复 38# 大鼻山

这就完了？

没完没完，看19#楼！

大鼻山

鼻兄的文章发表早，引用的规范应该有缺陷，现在规范已改，那么建议鼻兄应该以新规范来阐述，这样对大家正确设计会有非常大的帮助？鼻兄以为如何？秋石 发表于 2012-5-9 23:34

                               
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事实是，后来出版的新规范（包括路灯和漏电那两本），对于拙文内容及结论未造成实质性影响。暂无修订必要。
感谢关注

尺短寸长

算不算也在“推荐” TT系统？大鼻山 发表于 2012-5-10 10:47

                               
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第一次发现。

尺短寸长

回复 41# 大鼻山

GB50054-2011，“未造成实质性影响。暂无修订必要”？

大鼻山

刚才发现我25楼所说图片（关于拙文写作时间），忘记上传了。补充如下：

尺短寸长

好好好，就算大鼻山“全贴回复完毕”。

大家就对比着分析、比较，各人心中自有各自的答案。