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基于市政电气设计中的接地问题分析雷明海

发表时间：2020/4/30 来源：《电力设备》2019年第23期作者：雷明海

[导读] 摘要：接地作为电力工程的主要工作之一，其可以有效保障电路的安全。

        （武汉市政工程设计研究院有限责任公司湖北武汉 430023）
        摘要：接地作为电力工程的主要工作之一，其可以有效保障电路的安全。很多机械设备的外壳都会接上地线，以此来降低事故的发生概率。然而，目前市政类项目电气设计中还仍然存在着一些接地问题，为了保证接地处理的规范性，首先应对其存在的问题进行分析。
        关键词：市政；电气设计；接地问题
        1市政电气设计中接地的概述
        接地是工程项目的重要组成部分，接地是指存在于电力系统与电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经过导体和大地进行相互连接，主要分为工作接地、防雷接地和保护接地。通过接地，能够保证电气设备的安全性，其决定着工程的质量。社会经济的发展和城市化进程的不断加快使得城市的规模和数量都得到了迅速的增长，同时，城市发展所需要的各种资源要求也越来越高，企业的增多和人们生活的需要对电气设计提出了更高的要求，但是，在现代化城市的建设过程中还是存在着很多因为电气设计接地问题而发生的安全隐患，因此，有关单位和设计企业必须引起重视，着力去解决市政电气设计中的接地问题，找到电气设计中接地问题的根源，然后才能从根源处予以解决，从而获取较好的结果。
        2市政电气设计中的接地问题分析
        2.1在防雷方面的接地问题
        通过对市政类电气设计的分析，可知通过接地能够达到防雷的效果，防雷设计属于电气设计的基本工作，通常，在进行防雷设计时常会出现下列问题：第一，在防雷设计方面由于认知不足，操作缺乏规范性，由于施工人员的失误或缺乏专业性，不合理的接地设计会为施工工作带来多方便的威胁；第二，施工人员未严格按照设计图纸上的参数进行操作与施工，大都是通过经验来开展工作，导致诸多细节性的问题控制不规范，例如在引线的间距控制不合理，并出现了一系列的误差问题，会大大影响防雷设备的功能发挥，进而制约着市政工程项目的安全性。
        2.2有关10kV条件下的接地问题
        在10kV的条件下，接地问题变得越发的重要，配电网相对复杂，在该种条件下，中性点无需进行接地，采用该类方式具有一定的优势和劣势。其主要优势是当供电系统出现故障时，不会对接地系统构成直接性的威胁，其仍旧可以正常运转1.5h，其次，运用此接地方式具有很强的安全性，可以大大提升市政工程的使用寿命。如今，经济的发展带动了我国经济的快速发展，对电能的需求量在逐渐增大，主要是对10kV配电线路的需求量大，10kV配电线路的使用效率在逐渐提高。在劣势方面，一旦10kV配电线路出现问题，其危害性很强，会导致整个系统出现短路问题，进而制约电气系统的正常运行。
        2.3TN系统的主要线路问题
        大写字母N代表的是中性导体，字母组合PE代表的是保护导体的配置方式，其配电类型可分为如下三种：第一，N和PE合一的TNT系统；第二，部分N和PE合一的TNTS系统，具体的线路如图1所示；第三，N和PE分隔的TN-S系统，具体的线路如图2。

        图1 TNTS系统
        在施工过程中，若对上述TN系统的接地形式认识不清，会带来很多不确定的安全因素。
        3应对市政电气设计中接地问题的措施
        3.1完善低阻接地和等电位联接
        关于对建筑物防雷的问题，其中对防护范围的不明确性是产生此种问题的主要原因。在实际中，想要做好建筑物的防护工作，避雷工作的规范并不能只是简单的运用到建筑物中，重要的是要做好低阻接地和等电位联接等相关问题的处理方式，只有这样才可以保证接地工作的安全性。例如在污水处理厂的电气设计过程中，因为它的氧化沟占地面积较大，钢筋是它的主要结构基础，这样就为低电阻和等电位联接提供了有益的条件，将低阻接地和等电位联接工作做好，就不需要进行过多复杂的处理。

        图2 TN-S系统
        3.2应对10kV配变电问题的措施
        在10kV配变电系统下，接地问题相对突出，是电气设计的重要部分。针对10kV配变电系统的接地问题处理，主要有两种应对措施：第一，当变电所跟低电压用户不在同一个建筑内时，低电压用户所用电力系统的接地电源与配电变压器的接地电源就会产生一定的距离，而且低电压用户所用电力系统的接地电源，其接地电阻的阻值一般情况是小于4Ω。如果建筑物的外部不能实施等电位联接工程，其内部的电气设备就需要改建系统，统一使用TT系统，因为TT系统的最高可用电压是1200V，这种改进措施可以提升电气系统的安全性能，使安全事故的发生概率降到最低。第二，如果两者存在同一区域，距离并不远，可大大节约空间上的距离，不会对变电所或出现低电压的用户产生影响。
        3.3线路保护及线路安全问题对策
        在具体的设计过程中应根据不同的接地系统设置不同的接地保障，增强接地装置的安全性和稳定性。如果接地发生故障，采用过电流保护方式，就需要对线缆末端的电流值进行准确的计算，得出具体的数值，这样才能应用变压器对实际故障点进行准确的定位，从而保证断路器能够对其进行精确的响应，这样也能有效的提高线路的稳定性和安全性。
        3.4TN系统配电线路问题的解决
        不同情况下，接地方式需要依靠TN系统来确定，做好因地制宜的工作，这样，才能为该装置的正常运行提供可靠的保证。一旦线路的运行过程中发生了故障，要立即启用过电流保护，精准地计算出线缆末端流经的电流。若防电击设置使用的是断路器，为增加线路使用的安全性能，在选择时需遵循以下要求：第一，根据断路器的动作特性曲线图找出出现故障的时间，再与记录数据进行比对，以此来判定该断路器的灵敏度，该值需满足相关的标准规定；第二，需同时满足该断路器的灵敏度最低取值为1.3的要求。在没有特殊要求的前提下，一般会选择压力较低的断路器来保护接地装置，但在使用的过程中要增加检测的频率，及时记录该断路器的灵敏度。
        4结语
        总之，电气设计本身就是一项技术性和安全性要求极高的复杂工作，要保证并提高市政电气设计的安全性和合理性就必须对接地问题进行系统的分析，在设计的过程中，设计人员应当要对一些较为常见的接地问题进行深入研究和探讨，并根据实际情况采取适当的措施予以解决，提高电气设计接地系统的安全性合稳定性，实现高质量的电气设计。
        参考文献
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        [2]徐杰.市政电气设计中的接地问题[J].科技与生活，2015（3）.
        [3]李连宏，张超.市政电气设计中与接地有关的若干问题[J].建材与装饰，2017（41）.
        [4]殷文权.市政电气设计中接地问题[J].建材与装饰，2017（16）.