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城市道路照明路燈電纜截面的選擇和保護(hù)
來(lái)源:www.barezkelid.com
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作者:以光黔城科技
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發(fā)布時(shí)間: 2020-01-16
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摘 要：簡(jiǎn)述了電纜截面選擇的條件，對(duì)不同截面、不同長(zhǎng)度的路燈電纜末端進(jìn) 行了單相短路電流計(jì)算，采用非選擇型斷路器和選擇型斷路器對(duì)配電線(xiàn)路進(jìn)行短 路保護(hù)，分別進(jìn)行了斷路器額定電流選擇及脫扣器電流整定，并對(duì)路燈配電線(xiàn)路設(shè) 置剩余電流保護(hù)進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：電纜截面；單相短路電流；斷路器；短路保護(hù)；剩余電流保護(hù)
0 引言：在城市建設(shè)中，道路照明是一項(xiàng)不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施，為城市各種車(chē)輛在夜間行駛以及行人創(chuàng)造良好的視覺(jué)環(huán)境，保障交通安全。道路 照明具有負(fù)荷分散、配電線(xiàn)路長(zhǎng)、環(huán)境惡劣等特點(diǎn)。在道路照明工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)道路照明供電回路的保護(hù)理解不 到位，造成電纜截面的選擇與保護(hù)開(kāi)關(guān)電器的選擇不匹配，產(chǎn)生很大的安全隱患。 本文根據(jù)規(guī)范和相關(guān)手冊(cè)，在短路電流計(jì)算 的基礎(chǔ)上對(duì)路燈配電電纜截面的選擇和保護(hù)進(jìn)行探討。
1、路燈電纜截面選擇的條件
（1）按溫升選擇截面。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體，其長(zhǎng)期的負(fù)載電流不應(yīng)小于線(xiàn)路的允許工作電流，以保證導(dǎo)體的實(shí)際工作溫度不超過(guò)允許值。由于路燈回路工作電流均不大，特別是廣泛采用LED燈后，工作電流更小，因此路燈電纜均 能滿(mǎn)足溫升要求。
（2）按經(jīng)濟(jì)電流選擇截面。在壽命期內(nèi)按 線(xiàn)路損耗費(fèi)用與初始投資費(fèi)用之和最少原則選 擇電纜截面。路燈電纜的特點(diǎn)是工作電流小，電 纜截面大，一般均能符合經(jīng)濟(jì)電流密度的要求。
（3）按短路熱穩(wěn)定選擇截面。在短路保護(hù) 電器分?jǐn)喽搪冯娏髑?，電纜應(yīng)能承受包括非周期 分量在內(nèi)的短路電流的熱作用。一般路燈專(zhuān)用變壓器容量≤400KVA，容量均較小，因此變壓器 低壓側(cè)出口短路電流均不大。另外，路燈電纜截 面通常不小于16ｍｍ2（根據(jù)路燈所提供的相關(guān)材料），所以除非變壓器容量比較大，否則電纜無(wú)須校驗(yàn)熱穩(wěn)定。
（4）按電壓降校驗(yàn)截面。正常運(yùn)行時(shí)，道路 照明燈具端的工作電壓應(yīng)為額定電壓的90％～105％。路燈電纜的特點(diǎn)是截面大、工作電流小，只要是供電半徑不是特別長(zhǎng)（不大于1km），電壓降均能滿(mǎn)足要求。
（5）滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度的要求。絕緣導(dǎo)體穿導(dǎo) 管敷設(shè)時(shí)，按照GB50054-2001《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.2款第5條的要求，鋁導(dǎo)體的最小截面為 10ｍｍ2，銅導(dǎo)體的最小截面為1.5ｍｍ2。 當(dāng)配電線(xiàn)路采用電纜穿管敷設(shè)時(shí)，路燈電纜均能滿(mǎn)足此要求。
（6）滿(mǎn)足線(xiàn)路保護(hù)的要求，即符合過(guò)負(fù)荷保 護(hù)、短路保護(hù)及接地故障保護(hù)的要求。道路照明的特點(diǎn)是路燈線(xiàn)路很長(zhǎng)時(shí)，回路阻抗值較大，導(dǎo)致線(xiàn)路末端單相短路電流值較小，常規(guī)的保護(hù)裝 置就無(wú)法切斷或無(wú)法很快地切斷故障線(xiàn)路，須縮短供電半徑、加大電纜截面或采取其他措施，來(lái)提高系統(tǒng)故障保護(hù)的靈敏性。 綜上，選擇路燈電纜截面，主要是滿(mǎn)足線(xiàn)路 保護(hù)的要求，必要時(shí)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和電壓降校驗(yàn)，其他選擇條件可以不考慮。
2、低壓側(cè)單相短路電流計(jì)算
道路照明專(zhuān)用變壓器常用容量一般為100kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA，路燈常用交聯(lián)聚乙烯YJV電纜截面為16ｍｍ2、25ｍｍ2、 35ｍｍ2、50ｍｍ2，路燈電纜的長(zhǎng)度一般在1000ｍ以?xún)?nèi)。中小城市路燈專(zhuān)用變壓器容量以200kVA及以?xún)?nèi)居多。本文以常用200kVA變壓器為電源，對(duì)以上４種常用路燈電纜按不同線(xiàn)路長(zhǎng)度分別進(jìn)行末端單相短路電流計(jì)算。單相短路包括 相中短路（簡(jiǎn)稱(chēng)L-N短路）和單相接地短路故障（簡(jiǎn)稱(chēng)接地故障）。道路照明配電系統(tǒng)的接地 形式一般采用TN-S系統(tǒng)或TT系統(tǒng)，對(duì)于線(xiàn)路末端單相接地短路，這兩種系統(tǒng)末端短路電流值基本相同，本文以TT系統(tǒng)為例進(jìn)行計(jì)算。道路照明TT配電系統(tǒng)如圖1所示。
圖1 道路照明TT配電系統(tǒng)
關(guān)鍵詞：電纜截面；單相短路電流；斷路器；短路保護(hù)；剩余電流保護(hù)
0 引言：在城市建設(shè)中，道路照明是一項(xiàng)不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施，為城市各種車(chē)輛在夜間行駛以及行人創(chuàng)造良好的視覺(jué)環(huán)境，保障交通安全。道路 照明具有負(fù)荷分散、配電線(xiàn)路長(zhǎng)、環(huán)境惡劣等特點(diǎn)。在道路照明工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)道路照明供電回路的保護(hù)理解不 到位，造成電纜截面的選擇與保護(hù)開(kāi)關(guān)電器的選擇不匹配，產(chǎn)生很大的安全隱患。 本文根據(jù)規(guī)范和相關(guān)手冊(cè)，在短路電流計(jì)算 的基礎(chǔ)上對(duì)路燈配電電纜截面的選擇和保護(hù)進(jìn)行探討。
1、路燈電纜截面選擇的條件
（1）按溫升選擇截面。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體，其長(zhǎng)期的負(fù)載電流不應(yīng)小于線(xiàn)路的允許工作電流，以保證導(dǎo)體的實(shí)際工作溫度不超過(guò)允許值。由于路燈回路工作電流均不大，特別是廣泛采用LED燈后，工作電流更小，因此路燈電纜均 能滿(mǎn)足溫升要求。
（2）按經(jīng)濟(jì)電流選擇截面。在壽命期內(nèi)按 線(xiàn)路損耗費(fèi)用與初始投資費(fèi)用之和最少原則選 擇電纜截面。路燈電纜的特點(diǎn)是工作電流小，電 纜截面大，一般均能符合經(jīng)濟(jì)電流密度的要求。
（3）按短路熱穩(wěn)定選擇截面。在短路保護(hù) 電器分?jǐn)喽搪冯娏髑?，電纜應(yīng)能承受包括非周期 分量在內(nèi)的短路電流的熱作用。一般路燈專(zhuān)用變壓器容量≤400KVA，容量均較小，因此變壓器 低壓側(cè)出口短路電流均不大。另外，路燈電纜截 面通常不小于16ｍｍ2（根據(jù)路燈所提供的相關(guān)材料），所以除非變壓器容量比較大，否則電纜無(wú)須校驗(yàn)熱穩(wěn)定。
（4）按電壓降校驗(yàn)截面。正常運(yùn)行時(shí)，道路 照明燈具端的工作電壓應(yīng)為額定電壓的90％～105％。路燈電纜的特點(diǎn)是截面大、工作電流小，只要是供電半徑不是特別長(zhǎng)（不大于1km），電壓降均能滿(mǎn)足要求。
（5）滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度的要求。絕緣導(dǎo)體穿導(dǎo) 管敷設(shè)時(shí)，按照GB50054-2001《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第3.2.2款第5條的要求，鋁導(dǎo)體的最小截面為 10ｍｍ2，銅導(dǎo)體的最小截面為1.5ｍｍ2。 當(dāng)配電線(xiàn)路采用電纜穿管敷設(shè)時(shí)，路燈電纜均能滿(mǎn)足此要求。
（6）滿(mǎn)足線(xiàn)路保護(hù)的要求，即符合過(guò)負(fù)荷保 護(hù)、短路保護(hù)及接地故障保護(hù)的要求。道路照明的特點(diǎn)是路燈線(xiàn)路很長(zhǎng)時(shí)，回路阻抗值較大，導(dǎo)致線(xiàn)路末端單相短路電流值較小，常規(guī)的保護(hù)裝 置就無(wú)法切斷或無(wú)法很快地切斷故障線(xiàn)路，須縮短供電半徑、加大電纜截面或采取其他措施，來(lái)提高系統(tǒng)故障保護(hù)的靈敏性。 綜上，選擇路燈電纜截面，主要是滿(mǎn)足線(xiàn)路 保護(hù)的要求，必要時(shí)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和電壓降校驗(yàn)，其他選擇條件可以不考慮。
2、低壓側(cè)單相短路電流計(jì)算
道路照明專(zhuān)用變壓器常用容量一般為100kVA、160kVA、200kVA、250kVA、315kVA，路燈常用交聯(lián)聚乙烯YJV電纜截面為16ｍｍ2、25ｍｍ2、 35ｍｍ2、50ｍｍ2，路燈電纜的長(zhǎng)度一般在1000ｍ以?xún)?nèi)。中小城市路燈專(zhuān)用變壓器容量以200kVA及以?xún)?nèi)居多。本文以常用200kVA變壓器為電源，對(duì)以上４種常用路燈電纜按不同線(xiàn)路長(zhǎng)度分別進(jìn)行末端單相短路電流計(jì)算。單相短路包括 相中短路（簡(jiǎn)稱(chēng)L-N短路）和單相接地短路故障（簡(jiǎn)稱(chēng)接地故障）。道路照明配電系統(tǒng)的接地 形式一般采用TN-S系統(tǒng)或TT系統(tǒng)，對(duì)于線(xiàn)路末端單相接地短路，這兩種系統(tǒng)末端短路電流值基本相同，本文以TT系統(tǒng)為例進(jìn)行計(jì)算。道路照明TT配電系統(tǒng)如圖1所示。
圖1 道路照明TT配電系統(tǒng)
對(duì)于路燈電纜末端單相短路（圖1中f 1），共 有高壓系統(tǒng)、變壓器、低壓母線(xiàn)、低壓電纜等4種阻抗元件，單相接地故障電流為：
高壓系統(tǒng)、低壓母線(xiàn)的阻抗值太小，相對(duì)于變壓器和低壓電纜的阻抗值可忽略不計(jì)。因此如果粗算電纜末端短路電流值，可只考慮變壓器和低壓電纜兩個(gè)元件阻抗值。查文獻(xiàn)[6]中表4.6-12可知，200kVA變壓器相保阻抗 Ｚφp.t＝（10.9＋j29.1）ｍΩ。YJV電纜不同截面相應(yīng)長(zhǎng)度的相保阻抗如表1所示。
據(jù)表1提供的相應(yīng)電纜相保阻抗值和200kVA變壓器本身的阻抗，代入式（1），可 算出YJV電纜不同截面相應(yīng)長(zhǎng)度的末端單相接 地故障電流。200kVA變壓器供電YJV電纜 不同截面相應(yīng)長(zhǎng)度的末端單相短路電流如表2所示。
3、配電線(xiàn)路保護(hù)
根據(jù)國(guó)家規(guī)范GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第6章，配電線(xiàn)路應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)，配電線(xiàn)路裝設(shè)上、下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作特性應(yīng)具有選擇性。道路照明控制箱（常設(shè)于10kV箱式變電站內(nèi)）屬于路燈的第一級(jí)保護(hù)，保護(hù)電器通常采用斷路器，路燈桿內(nèi)通常設(shè)置熔斷器或小型斷路器對(duì)燈具進(jìn)行第二級(jí)保護(hù)。
3.1、 過(guò)負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)
路燈回路工作電流小，電纜截面相對(duì)較大， 過(guò)負(fù)荷保護(hù)很容易實(shí)現(xiàn)，因此重點(diǎn)討論短路保護(hù)。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB50054-2011第6.2.4條，采用斷路器作為短路保護(hù)電器時(shí)，被保護(hù)線(xiàn)路末端 的短路電流不應(yīng)小于斷路器短延時(shí)或瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流的1.3倍，即
根據(jù)國(guó)家規(guī)范GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》第6章，配電線(xiàn)路應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)，配電線(xiàn)路裝設(shè)上、下級(jí)保護(hù)電器，其動(dòng)作特性應(yīng)具有選擇性。道路照明控制箱（常設(shè)于10kV箱式變電站內(nèi)）屬于路燈的第一級(jí)保護(hù)，保護(hù)電器通常采用斷路器，路燈桿內(nèi)通常設(shè)置熔斷器或小型斷路器對(duì)燈具進(jìn)行第二級(jí)保護(hù)。
3.1、 過(guò)負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)
路燈回路工作電流小，電纜截面相對(duì)較大， 過(guò)負(fù)荷保護(hù)很容易實(shí)現(xiàn)，因此重點(diǎn)討論短路保護(hù)。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB50054-2011第6.2.4條，采用斷路器作為短路保護(hù)電器時(shí)，被保護(hù)線(xiàn)路末端 的短路電流不應(yīng)小于斷路器短延時(shí)或瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器整定電流的1.3倍，即
路燈控制箱出線(xiàn)斷路器根據(jù)回路負(fù)荷的大小，其過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)額定電流I set1通常選用16A、20A、25A、32A、40A、50A。采用A類(lèi)非選擇型塑殼斷路器，其短路瞬時(shí)脫扣器動(dòng)作電流 I set3不可調(diào)整，瞬時(shí)動(dòng)作電流I set3一般為10倍（或12倍）的 I set1，即分別為160A、200A、250A、320A、400A、500A。但當(dāng)采用B類(lèi)選擇型塑殼斷路器時(shí)，其短延時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流I set2一般均可調(diào)整，為了保證線(xiàn)路末端短路時(shí)斷路器可靠動(dòng)作，其短延時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流I set2一般按2~4倍的I set1整定，本文按3倍考慮。另外，當(dāng)路燈桿內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)與下級(jí)燈桿內(nèi)的斷路器或熔斷器短路保護(hù)的選擇性，短延時(shí)過(guò)電流脫扣器除必要的動(dòng)作延時(shí)外其動(dòng)作電流I set2還應(yīng)不小于下級(jí)斷路器（燈桿內(nèi)斷路器）瞬時(shí)脫扣器動(dòng)作電流的1.3倍。當(dāng)燈桿內(nèi)保護(hù)采用小型斷路器時(shí)，通常采用額定電流6A、脫扣曲線(xiàn)為B型、剩余動(dòng)作電流30mA的小型剩余電流斷路器，其瞬時(shí)脫扣電流為5倍額定電流即30A，因此，路燈控制箱出線(xiàn)選擇型斷路器短延時(shí)脫扣器動(dòng)作電流不應(yīng)小于39A。單燈保護(hù)采用小型斷路器的好處是：燈桿內(nèi)線(xiàn)路發(fā)生接地故障時(shí)，斷路器可以非?？斓厍谐收希捎跓艟咭€(xiàn)采用護(hù)套線(xiàn)且在燈桿內(nèi)敷設(shè)，因此燈桿內(nèi)發(fā)生接地故障的幾率特別低，可以不考慮。當(dāng)然單燈保護(hù)也可采用熔斷器，缺點(diǎn)是沒(méi)有剩余電流保護(hù)功能，優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，其與選擇型斷路器級(jí)間配合也很容易實(shí)現(xiàn)，因此應(yīng)用很廣。根據(jù)式（2）、式（3）可以算出，YJV電纜不同截面相應(yīng)長(zhǎng)度可以采用的非選擇型斷路器和選擇型斷路器對(duì)應(yīng)的最大額定電流值，如表3、表4所示。
當(dāng)路燈控制箱出線(xiàn)斷路器采用非選擇型斷路器時(shí)，由表3可知路燈電纜長(zhǎng)度≥500ｍ線(xiàn)路 末端短路時(shí)，截面25ｍｍ2及以下電纜全部不能 滿(mǎn)足短路保護(hù)要求，只有通過(guò)加大電纜截面才能滿(mǎn)足短路保護(hù)要求。當(dāng)路燈控制箱出線(xiàn)斷路器 采用選擇型斷路器時(shí)（短延時(shí)脫扣電流按3倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定），由表4可知只要路燈電纜長(zhǎng)度在1000ｍ以?xún)?nèi)，線(xiàn)路末端短路時(shí)結(jié)合所在回路的計(jì)算電流都能選擇到合適的電纜截面。因此， 路燈控制箱采用選擇型斷路器不但短路保護(hù)可靠，而且經(jīng)濟(jì)，可顯著減小電纜截面。
3.2、剩余電流保護(hù)
路燈桿常常安裝于人行道或靠近公交港灣站臺(tái)處，與不特定人群有著可隨意接觸的空間， 一旦因絕緣老化、雨淹等導(dǎo)致剩余電流使燈桿帶電，由于故障電流小，常規(guī)的短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)往往難以動(dòng)作，這將引發(fā)極大的危險(xiǎn)性，容易造成人身觸電事故。裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置不但可以防止電氣線(xiàn)路或電氣設(shè)備因接地故障引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞的事故，而且還可防止直接和間接接觸的電擊事故發(fā)生，確保人身安全。
剩余電流保護(hù)只能作為其他直接接觸防護(hù) 失效或人員疏忽時(shí)電擊事故基本防護(hù)措施的附 加保護(hù)措施，對(duì)于路燈系統(tǒng)采用剩余電流保護(hù)防 止直接電擊，就是在路燈桿內(nèi)裝設(shè)剩余電流不超過(guò)30mA的剩余電流斷路器替代常規(guī)熔斷器。 路燈桿是否裝設(shè)剩余電流保護(hù)，目前相關(guān)規(guī)范沒(méi)有明確規(guī)定。另外，路燈桿內(nèi)電氣設(shè)備發(fā)生漏電的幾率也特別低。因此，間接接觸電擊事故防護(hù)是路燈配電線(xiàn)路保護(hù)主要考慮的因素。通常在路燈控制箱出線(xiàn)處采用剩余電流斷路器，當(dāng)電路發(fā)生絕緣損壞造成接地故障，由剩余電流斷路器動(dòng)作切斷電源。 根據(jù)國(guó)家規(guī)范 GB/T13955-2017《剩余電流 動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》第5.7條，路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器的額定剩余不動(dòng)作電流， 應(yīng)不小于路燈和被保護(hù)電氣線(xiàn)路的正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流最大值的2倍。文獻(xiàn)[6]中表11.7-16， 正常情況下截面 16~50ｍｍ2的YJV電纜每千米泄漏電流在26~33mA之間，路燈每盞燈泄漏電流0.1mA。以截面YJV-4×35ｍｍ2長(zhǎng)度 0.8km路燈（考慮雙燈頭）供電線(xiàn)路為例，正常情況下該 路燈供電線(xiàn)路泄漏電流在33mA左右，所以路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器的額定剩余不動(dòng)作電流不應(yīng)小于66mA。根據(jù)規(guī)范 GB/T13955-2017附錄B.6~B.7，剩余電流斷路器的額定剩余動(dòng)作電流宜為額定剩余不動(dòng)作電流的2倍。 因此，路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器的額定剩余動(dòng)作電流不應(yīng)小于 132mA?？紤]路燈配電環(huán)境復(fù)雜，路燈漏電如誤動(dòng)作會(huì)給安全照明帶來(lái)隱患。結(jié)合路燈實(shí)際，路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器的剩余動(dòng)作電流不宜小于300mA。另外，路燈桿內(nèi)如果采用剩余動(dòng)作電流30mA的小型斷路器對(duì)路燈進(jìn)行單燈保護(hù)，則路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器應(yīng)采用剩余動(dòng)作電流不小于300mA延時(shí)型剩余電流斷路器，剩余電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間宜為0.2~0.3s。
4、結(jié)語(yǔ)
路燈電纜的特點(diǎn)是配電線(xiàn)路長(zhǎng)、回路阻抗大、末端短路電流小，因此滿(mǎn)足短路保護(hù)要求 是路燈電纜截面選擇的首要因素。采用選擇型斷路器對(duì)路燈配電線(xiàn)路進(jìn)行短路保護(hù)，通過(guò)合理確定斷路器的額定電流值和短延時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流值，不但使短路保護(hù)動(dòng)作可靠，而且又經(jīng)濟(jì)，可顯著減小電纜截面。另外，在選擇型斷路器的基礎(chǔ)上加裝剩余動(dòng)作電流不小于300mA剩余電流脫扣器，當(dāng)路燈或配電線(xiàn)路發(fā)生接地故障時(shí)能夠迅速切斷電源，可防止電擊事故發(fā)生，有效保障人身安全。
參考文獻(xiàn)：
【1】李良勝，章友?。窡襞潆娤到y(tǒng)若干問(wèn)題的探討［Ｊ］．建筑電氣，2007，26（2）：30-35.
【2】 楊喜云．城市道路照明單相短路電流的計(jì)算和保護(hù)選擇［Ｊ］．照明工程學(xué)報(bào)，2016（2）：83-86．
【3】 千素蘭．道路照明的接地故障保護(hù)和短路保護(hù) ［Ｊ］．建筑電氣，2011，30（4）：44-49．
【4】 彭百川．路燈TN-S配電系統(tǒng)單相接地短路保護(hù)探討［Ｊ］．燈與照明，2016（4）：53-55．
【5】 劉志華，羅新．城市道路照明及戶(hù)外用電設(shè)施安全風(fēng)險(xiǎn)分析及防范［Ｊ］．智能建筑電氣技術(shù)，2018 （5）：35-39．
【6】 中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院．工業(yè)與民用配電設(shè) 計(jì)手冊(cè)［M］．4版．北京：中國(guó)電力出版社，2016
原文獻(xiàn)下載：城市道路照明路燈電纜截面的選擇和保護(hù)
3.2、剩余電流保護(hù)
路燈桿常常安裝于人行道或靠近公交港灣站臺(tái)處，與不特定人群有著可隨意接觸的空間， 一旦因絕緣老化、雨淹等導(dǎo)致剩余電流使燈桿帶電，由于故障電流小，常規(guī)的短路保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)往往難以動(dòng)作，這將引發(fā)極大的危險(xiǎn)性，容易造成人身觸電事故。裝設(shè)剩余電流動(dòng)作保護(hù)裝置不但可以防止電氣線(xiàn)路或電氣設(shè)備因接地故障引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞的事故，而且還可防止直接和間接接觸的電擊事故發(fā)生，確保人身安全。
剩余電流保護(hù)只能作為其他直接接觸防護(hù) 失效或人員疏忽時(shí)電擊事故基本防護(hù)措施的附 加保護(hù)措施，對(duì)于路燈系統(tǒng)采用剩余電流保護(hù)防 止直接電擊，就是在路燈桿內(nèi)裝設(shè)剩余電流不超過(guò)30mA的剩余電流斷路器替代常規(guī)熔斷器。 路燈桿是否裝設(shè)剩余電流保護(hù)，目前相關(guān)規(guī)范沒(méi)有明確規(guī)定。另外，路燈桿內(nèi)電氣設(shè)備發(fā)生漏電的幾率也特別低。因此，間接接觸電擊事故防護(hù)是路燈配電線(xiàn)路保護(hù)主要考慮的因素。通常在路燈控制箱出線(xiàn)處采用剩余電流斷路器，當(dāng)電路發(fā)生絕緣損壞造成接地故障，由剩余電流斷路器動(dòng)作切斷電源。 根據(jù)國(guó)家規(guī)范 GB/T13955-2017《剩余電流 動(dòng)作保護(hù)裝置安裝和運(yùn)行》第5.7條，路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器的額定剩余不動(dòng)作電流， 應(yīng)不小于路燈和被保護(hù)電氣線(xiàn)路的正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流最大值的2倍。文獻(xiàn)[6]中表11.7-16， 正常情況下截面 16~50ｍｍ2的YJV電纜每千米泄漏電流在26~33mA之間，路燈每盞燈泄漏電流0.1mA。以截面YJV-4×35ｍｍ2長(zhǎng)度 0.8km路燈（考慮雙燈頭）供電線(xiàn)路為例，正常情況下該 路燈供電線(xiàn)路泄漏電流在33mA左右，所以路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器的額定剩余不動(dòng)作電流不應(yīng)小于66mA。根據(jù)規(guī)范 GB/T13955-2017附錄B.6~B.7，剩余電流斷路器的額定剩余動(dòng)作電流宜為額定剩余不動(dòng)作電流的2倍。 因此，路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器的額定剩余動(dòng)作電流不應(yīng)小于 132mA?？紤]路燈配電環(huán)境復(fù)雜，路燈漏電如誤動(dòng)作會(huì)給安全照明帶來(lái)隱患。結(jié)合路燈實(shí)際，路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器的剩余動(dòng)作電流不宜小于300mA。另外，路燈桿內(nèi)如果采用剩余動(dòng)作電流30mA的小型斷路器對(duì)路燈進(jìn)行單燈保護(hù)，則路燈控制箱出線(xiàn)剩余電流斷路器應(yīng)采用剩余動(dòng)作電流不小于300mA延時(shí)型剩余電流斷路器，剩余電流保護(hù)動(dòng)作延時(shí)時(shí)間宜為0.2~0.3s。
4、結(jié)語(yǔ)
路燈電纜的特點(diǎn)是配電線(xiàn)路長(zhǎng)、回路阻抗大、末端短路電流小，因此滿(mǎn)足短路保護(hù)要求 是路燈電纜截面選擇的首要因素。采用選擇型斷路器對(duì)路燈配電線(xiàn)路進(jìn)行短路保護(hù)，通過(guò)合理確定斷路器的額定電流值和短延時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流值，不但使短路保護(hù)動(dòng)作可靠，而且又經(jīng)濟(jì)，可顯著減小電纜截面。另外，在選擇型斷路器的基礎(chǔ)上加裝剩余動(dòng)作電流不小于300mA剩余電流脫扣器，當(dāng)路燈或配電線(xiàn)路發(fā)生接地故障時(shí)能夠迅速切斷電源，可防止電擊事故發(fā)生，有效保障人身安全。
參考文獻(xiàn)：
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