梁東輝

摘要：市政工程中與電氣有關(guān)的設(shè)施隨處可見，是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡摹Ｊ姓姎庠O(shè)計具有社會性及公開性，在電氣設(shè)計中應(yīng)保證電氣系統(tǒng)的安全性及功能性。本文從市政電氣設(shè)計存在的問題進(jìn)行分析，提出了相對應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：市政；接地故障；電氣設(shè)計

1.市政電氣設(shè)計中與接地相關(guān)的幾個問題

1）建筑物防雷接地問題

進(jìn)行建筑物防雷接地設(shè)計，是建筑安全保障的基礎(chǔ)性措施。然而在實(shí)際操作中，防雷設(shè)計缺乏規(guī)范性，導(dǎo)致構(gòu)建筑物安全防護(hù)范圍的確定受到限制，不能發(fā)揮設(shè)計指導(dǎo)性作用。缺乏參照性規(guī)范，設(shè)計者在電氣接地設(shè)計中只能通過主觀判斷確定構(gòu)建筑物，如污水處理廠構(gòu)建筑物，在電氣設(shè)計中應(yīng)在建筑防雷相關(guān)規(guī)范要求下，對污水處理廠雷擊次數(shù)進(jìn)行計算，并提出相關(guān)措施。在實(shí)際操作中，仍存在著防雷引下線間距、接閃器規(guī)格等不符合實(shí)際要求、不符合相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的狀況，以致留下安全隱患。

2）水處理構(gòu)筑物裝置接地問題

在市政電氣設(shè)計工作中，常常將工藝構(gòu)建筑物設(shè)置為人工接地極，又被稱之為等電位接地或重復(fù)接地，并采取鍍鋅扁鋼將建筑物接地與配變電所接地相連接，這種現(xiàn)象的存在，表明很多電氣設(shè)計人員對電位聯(lián)接與接地認(rèn)識不足，缺乏對兩者關(guān)系的有效處理，引起設(shè)計問題。

3）道路照明配電接地系統(tǒng)的存在的問題

在建筑物內(nèi)采用TN—S及TN—C—S方式比較多.大部分市政道路照明配電接地系統(tǒng)也采用了TN—S方式，但根據(jù)使用單位反映.部分道路照明路燈經(jīng)常出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，誤動作太多。其實(shí)，處于室外環(huán)境的道路照明，條件不盡相同，使用TN—S不一定能完全保證安全，其中一個重要因素是室內(nèi)環(huán)境要求作等電位連接，作為防電擊的重要措施之一；而處于室外環(huán)境的道路照明則難以作等電位連接。這是TN—S接地系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于建筑物內(nèi)，而不適宜于室外的主要原因。在已經(jīng)有較完善的剩余電流動作保護(hù)器的今天，有條件采用以上幾種方式，對于道路照明更符合安全要求。

4）10KV配變電問題

在市政10KV配電網(wǎng)設(shè)計中，普遍采取的是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，應(yīng)用這種系統(tǒng)，即使是出現(xiàn)了一定故障問題，電力系統(tǒng)仍可以在一定時間范圍內(nèi)保持正常工作，可以保障供電可靠性及穩(wěn)定性，提高用電安全性。在城市化進(jìn)程的推動下，10KV網(wǎng)絡(luò)電纜數(shù)量不斷增加，其接地故障電容電流逐漸超過了最高限20A的設(shè)計要求。電弧能量增加，在出現(xiàn)接地故障后，其自動熄滅的可能性降低，容易引起短路問題。如配電變壓器10KV側(cè)出現(xiàn)接地故障，容易導(dǎo)致過電壓出現(xiàn)，出現(xiàn)電擊事故或引起短路、火災(zāi)等安全事故。

5）線路保護(hù)及線路安全問題

在市政電氣設(shè)計中，往往會因不規(guī)范操作及技能缺失，引起接地故障。在應(yīng)用電流保護(hù)時，因缺乏對最大配電距離與出線保護(hù)靈敏度檢測等，引起線路安全故障。如在道路、高架橋等線路電氣設(shè)計中，其照明系統(tǒng)與檢修電源干線回路多設(shè)計為帶狀，地下水等鏈接式配電干線則設(shè)計為分散狀或點(diǎn)狀。在進(jìn)行配電距離設(shè)計工作時，應(yīng)綜合考慮過電流保護(hù)靈敏度與電壓損失等要求，但進(jìn)行電流靈敏度檢驗(yàn)等過程較為繁瑣且成本較高，在市政電氣設(shè)計中多將其擱置，引起線路安全性問題。

2.解決以上問題的針對性措施

1）建筑物防雷接地問題的解決

從現(xiàn)實(shí)的情況出發(fā)，對如高架橋、污水處理廠等構(gòu)建筑物而言，做好低阻抗接地和等電位連接的問題是電氣設(shè)計的關(guān)鍵。在污水處理廠設(shè)計中，由于其氧化溝的占地面積較大，其結(jié)構(gòu)鋼筋和基礎(chǔ)鋼筋本身已形成良好的等電位連接并聯(lián)通路和較低的接地電阻，因此，并不需要進(jìn)行過多的處理；建筑物上的配電線路，應(yīng)當(dāng)在金屬橋架內(nèi)設(shè)置，并要求鋼管和橋架接地，促使其屏蔽作用的發(fā)揮；而對于導(dǎo)線外露部分，則要求進(jìn)行局部性的等電位連接，以實(shí)現(xiàn)防護(hù)效能；在儀表信號線路設(shè)計時，則要求經(jīng)過儀表內(nèi)的電涌保護(hù)器后進(jìn)行接地電位連接。在高架橋設(shè)計時，也要進(jìn)行同樣要求的設(shè)計，如橋墩內(nèi)作為引下線的鋼筋應(yīng)與上部橋面的結(jié)構(gòu)鋼筋、金屬欄桿（包括燈桿）和基礎(chǔ)鋼筋做好連接，形成良好的低阻抗電氣通路；橋上的路燈線路應(yīng)穿鋼管并接地；橋下箱式變電站的接地裝置應(yīng)與防雷引下線共用接地裝置，其接地電阻主要取決于電氣裝置對人身安全的合理要求值；如果分為兩個接地系統(tǒng)，往往難以滿足間隔距離的要求，則兩者應(yīng)實(shí)施等電位連接，以消除雷電流在兩接地體之間土壤阻抗上的共模電位差對電氣裝置的危害，以實(shí)現(xiàn)對人身安全的保護(hù)。

2）水處理構(gòu)建筑物裝置接地問題的解決

針對水處理構(gòu)建筑物裝置的接地問題，必須全面認(rèn)識接地與電位連接的差異性和聯(lián)系，進(jìn)行規(guī)范性接地。在接地設(shè)計中，要將TN系統(tǒng)充分利用，在電氣裝置與低壓系統(tǒng)電源接地點(diǎn)的距離超出50米時，要采用PE線進(jìn)行重復(fù)接地，以實(shí)現(xiàn)重復(fù)接地后的對地電位降低功能，進(jìn)而使接觸電壓降低，實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)；對于三相四線制供電線路的重復(fù)接地，則會增強(qiáng)其設(shè)備保護(hù)的功能，防止設(shè)備燒壞或燒毀；由于其功能的存在，往往將其運(yùn)用到水處理構(gòu)建筑物設(shè)計上，若進(jìn)行重復(fù)接地，那么漏電設(shè)備和人體之間就不會存在電位差，也就不會發(fā)生人身電擊危險。

3）道路照明配電接地問題的解決

目前，在一般建筑物中較多的采用TN―S及TN―C―S方式。但引發(fā)的現(xiàn)實(shí)問題是很多道路照明路燈都會發(fā)生經(jīng)常性斷電現(xiàn)象，也就是跳閘問題。事實(shí)是，在室外照明中，環(huán)境和條件有很大的區(qū)別，采取TN―S有很大的不穩(wěn)定性。主要原因就是預(yù)防電擊室內(nèi)環(huán)境需要作電位連接；然而在室外環(huán)境的道路照明無法實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。所以TN―S不適合用于室外而較多用于室內(nèi)。但是隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)具備了較完善的剩余電流動作保護(hù)器，我們已經(jīng)具備采用TT方式的條件，對于道路照明來說已經(jīng)達(dá)到了相關(guān)的安全要求。

在低壓配電系統(tǒng)中，接地故障與帶電導(dǎo)體間的短路相比，比較容易發(fā)生。最為常見的就是因?yàn)榻拥毓收弦鸬拈g接接觸電擊事故，此外，生活中電氣設(shè)備引發(fā)的火源也是由于接地故障引起的電弧、電火花所導(dǎo)致。然而對接地故障引起的間接接觸電擊的防護(hù)有相當(dāng)高的難度，原因就在于接地系統(tǒng)要求和接地故障防范措施不盡相同。涉及要求遵從《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054―2011）要求。

4）10kV配變電問題的解決

針對其問題，首先，要嚴(yán)格按照《交流電氣裝置接地》要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化定位，以不同位置設(shè)置不同的接地裝置，如當(dāng)變電所與低壓用戶在同一建筑物內(nèi)時，可采用共用接地設(shè)置；其次若在不同建筑物內(nèi)，則設(shè)置兩個接地系統(tǒng)，而且接地點(diǎn)要與配電變壓器距離適當(dāng)，其接地電阻要控制在4Ω及以下，并在不具備等電位連接設(shè)置的地方進(jìn)行TT系統(tǒng)設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)人身保護(hù)。

5）線路保護(hù)及線路安全問題對策

為實(shí)現(xiàn)接地裝置安全性，應(yīng)在分析接地系統(tǒng)類型的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的接地保護(hù)方式。一旦出現(xiàn)故障并以過電流進(jìn)行防護(hù)時，則需要通過計算電纜末端電流值進(jìn)行準(zhǔn)確效驗(yàn)，并判斷低壓斷路器可靠性。通過低壓斷路器進(jìn)行接地保護(hù)，嚴(yán)格保證保護(hù)靈敏度符合設(shè)計要求，實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)及線路安全。

3.結(jié)語

總結(jié)，針對市政電氣安全的問題，重在預(yù)防，要從最源頭進(jìn)行防控，電氣設(shè)計之初就應(yīng)該考慮好各項(xiàng)問題，尤其是最普遍的電氣接地問題，更要綜合多方面因素，再設(shè)計過程中予以重視，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，只有這樣才能保障電氣設(shè)施運(yùn)行中或特殊情況下的安全性。

參考文獻(xiàn)：

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