关于路灯防电击事故的简单分析及建议

关于路灯防电击事故的简单分析及建议

邱天强1李琛2

（1陕西省人民政府机关基建工程管理中心陕西省西安市；2.陕西省现代建筑设计研究院陕西省西安市）

摘要：本文从触电伤亡事故着手，对路灯防电击事故进行简单分析，并提出相应策略，仅供参考。

关键词：路灯；防电击；接地；安全

一、前言

夏季，全国许多城市频降暴雨，有的城市发生市民雨中接触路灯致触电伤亡的意外。历年来，网络媒体已经报道过数十起类似电击伤亡的事故，并呈现逐年增多的趋势。

我们在为遭遇不幸的朋友惋惜的同时，需要反思，为何电击事故频发？本文从可能导致故障的原因做一些简单的分析，并提出一些拙见，希望建设方、设计方以及施工维护部门，能够共同处理好这一问题，避免此类悲剧再次上演，为建设安全城市贡献各自的力量。

二、触电伤亡的根本原因

通过对数起触电事故的分析，我发现触电事故的基本分为两种，接触过电压和跨步过电压。

接触电压是指人站在发生接地短路，故障设备旁边距设备水平距离1m，这时人手触及设备外壳，距离地面2m高处，手与脚之间呈现的电位差，可称为接触电压。而跨步电压是指电气设备发生接地故障时，在接地电流流入地点周围点位分布区行走的人，其两脚之间的电压。

笔者认为，在雨天触电事故中，发生的均为接触过电压导致的伤亡事件。

三、为何触电事故多发于雨天？

首先，潜在的漏电及接地故障在正常天气下未被发现，埋下隐患。发生积水后，隐患暴露，并通过介质水将电位传导到人体极易接触的位置。

其次，特别潮湿或者水下是导致电击致命的直接原因。

根据IEC规定，干燥环境下用以防电击的特地安全电压设备的额定电压为48V。在潮湿环境条件下，由于人体皮肤阻抗降低，大于25V的预期接触电压就可以引起心室纤颤了。在水下或者特别潮湿环境条件下，由于皮肤已经完全湿透，皮肤的阻抗已经大幅下降，相对于干燥环境下，人体在水下时接触电流通道更多更复杂，更容易发生心室纤颤，因此IEC规定此种情况下安全电压仅为12V或6V。

四、为何漏电却未断电？关于接地型式的探讨

笔者翻阅过不少设计图纸，发现施工图鲜见有对路灯接地型式进行说明的情况，也少有画出路灯连接大样图的，偶见在参考图集中提及，有的甚至路灯配电箱的出线回路都不带漏电保护。甚至施工时，施工员不按施工规范接线等，然后草草验收移交，最后将留下巨大的安全隐患。

通过翻阅有关路灯设计图纸发现，关于路灯接地，发现有采用TN-S和TT两种接线型式。

TN-S接线型式如下：

通过以上接线型式我们可以发现，TN系统的PE线是随着供电线缆连通了各个路灯装置的，假如某个路灯发生接地故障，其PE线上的故障电压将在所连其它路灯装置之间互窜、传导，从而引发电气事故。纵然此类PE线上的故障电压可采用等电位连接的方式加以防范，然而，对于室外长距离的路灯工程，从可靠性及施工难易度方面来看，显然不是良好的解决方案。

而采用TT系统，由于系统接地和保护接地是两个相对孤立的接地系统，各个路灯接地线之间也互不连通，正常工作时，各路灯的灯杆均为地电位，无论是电源侧还是路灯侧发生接地故障，不会发生一个路灯故障，从而导致另一个路灯发生电击的事故。这是TT系统优于TN系统的地方。但由于TT系统故障电流需要经过两个接地电阻返回电源侧，因而故障电流较小，不足以使过电流保护器动作，除非设置很低的保护接地电阻值。

在水下及潮湿场所，为满足预期接触电压为Ut=12V时，防护电器能及时切断电源的要求，故障电流Id应大于防护电器在规定时间内切断电源的可靠动作电流，即满足下式：

Id=12/Ra≥Ia，

Ia——使防护电器在规定时间内可靠动作的电流，当采用RCD时，Ia为5倍于RCD的额定动作电流IΔn；

Ra——接地极电阻和自接地极至外露导电部分的PE线电阻之和；

假如采用16A熔断器防电击，根据上式计算其接地电阻值应不大于0.75欧，假如采用25A断路器防电击，则其电阻值应不大于0.48欧，这样的电阻值在路灯施工时几乎时难以实现的。当采用RCD作为电击防护电器时，额定动作电流IΔn为30mA的RCD，其接地阻值仅为80欧，这个阻值就很容易实现了。

因此，对于TT系统来说，一定要采用RCD作为防电击电器，一旦发生接地故障，可及时切断故障回路电源，避免发生触电事故。

五、总结

经过分析研究，我认为做好路灯电击防护措施，避免电击事故的发生，从以下几个方面提出建议；

（一）从工程设计角度来说

1、采用TT接地系统，分级配备具有高灵敏度RCD的保护电器。第一级RCD装设在路灯灯杆的接线盒内，采用普通瞬动型，动作电流30mA，动作时间≤0.04s；第二级RCD装设在路灯配电箱的出线回路上，采用延时动作型，并带报警显示功能，其延时动作电流根据回路路灯数量可设置为100mA或其它值。

2、整个路灯配电系统的配线线缆严格采用电缆，而且不论何种线缆或者接线方式，电缆的接线均应在防水接线盒内实施，决不能使用自粘胶带单独作为绝缘防护的措施。

（二）从建设方角度来说

采用优质太阳能LED路灯，摆脱了路灯长期以来大量敷设线缆的依赖，从而可以避免线路老化、人为破坏带来的安全隐患。太阳能路灯白天吸收太阳能转化为电能储存在蓄电池中，夜晚通过蓄电池放电，给点亮路灯。整个转换过程可控制在24V甚至12V的特低安全电压，可以完全避免电击危害。

（三）从后期运营维护方来说

定期检查维修，做好危险警示工作。无论采用多么可靠的接地型式，无论采用多么安全的能源供应，定期对设备进行巡查、检修、维保、警示是不可缺少的环节，只有及时发现并排除隐患，加强对各个环节的把控，才能保证路灯的安全使用，维护和提升城市公共安全整体水平。

参考文献：

[1]王厚余.低压电气装置的设计安装和检验[M].中国电力出版社，2003.

[2]中华人民共和国建设部发布.民用建筑电气设计规范[M].（JGJ16-2008）2008