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摘要：随着现代化城市建设步伐日渐加快，市政用电量大幅度增加，市政电气工程项目建设规模持续扩大。市政电气设计具有鲜明的综合性、技术性、复杂性等特点，由于受到多方面因素影响，市政电气工程设计中经常出现各类问题，要深化把握市政工程、电气设计二者间的关系，在实践过程中巧用可行的应对措施，深化市政电气工程设计全过程，确保电气设计满足市政工程规划建设具体要求，提高市政电气设计整体质量以及效益。
关键词：市政电气；工程设计；常见问题；解决措施
1 市政电气工程设计中常见的问题
1.1 各专业设计文件衔接度不高，没有严格遵循设计规范与原则
从实际情况来看，电气工程涉及的领域较多，需要汇集不同专业的技术人才，组成技术小组。通过这种方式，能够降低各类风险的发生概率。需要注意的是，不同专业的技术人员在进行设计时，彼此的衔接度较低，导致施工人员无从下手。在这种情况下，不仅会影响工程质量，也会降低工作效率。除此之外，图纸上的电器设备缺少各类标注，导致其他技术人员无法迅速掌握设计内容。不仅如此，不合理的设置出现概率极高，具体包括电缆碰撞、电缆重叠以及管道设置等情况。基于这一点，设计内容必然会存在不足之处。不过，电气设备相对特殊，在出现故障后，造成的影响也更为可怕。在设计过程中，设计人员无法严格遵守设计规范时，必然会影响到施工人员。而施工人员勉强完成电气安装后，安全系数会直线下降。在这种情况下，任何组建以及电路出现故障，都会引发极为严重的后果。要想保证施工质量，设计人员必须尽职尽责，全程把控施工过程，防止出现各类意外情况。
1.2 市政电气设计可操作性不高，缺乏规范化的设计质量控制体系
从电气设备来看，其规格、型号以及种类较为复杂。在设计图纸的过程中，技术人员会将各类信息标注在相应位置，具体包括衔接区域、规格、型号以及参数等设备信息。在施工时，施工人员需要依照此类信息完成设备安装。从实际情况来看，仍有部分信息未能详细标准，致使施工过程不畅。在此基础上，不仅安装质量下降，安全隐患也会大幅度提升。
2 市政电气工程设计中常见问题的应对措施
2.1 科学衔接不同专业设计文件，严格遵循市政电气设计规范与原则
市政电气工程设计中必须科学衔接不同专业设计文件，设计人员要从不同层面入手细化、深入解读和市政电气工程相关的各类设计文件，明确市政电气设计要求、方向等。设计人员要在了解当地市政电气工程施工现场各方面情况基础上科学衔接不同专业设计文件，做到有机联系、分项设计。在此过程中，设计人员要严格遵循市政电气设计规范，包括作用其中的原则，具体问题具体分析、一切从实际出发等原则，在协同作用过程中优化市政电气工程设计各个环节，准确计算电负荷，合理标准电气设备型号以及各方面参数等，仔细审查设计图纸的同时从根本上提高市政电气设计的原则性、约束性、规范性、经济性等。
2.2 接地保护不到位
接地保护是人身和设备安全的重要保证，接地保护不到位会导致设备的金属外壳、配电装置等人身可能触及的地方带电，严重时会瘫痪整个供电系统。例如10kV线路发生接地故障可能会导致弧光接地，若无法及时熄灭会导致相间短路，造成大范围的停电，破坏供电系统的稳定性。在10kV配电系统的设计中，对于变电所和低压用户不在一个建筑物内的情况，应该依据规范设计2个接地装置，专用配电变压设备应该配有专门的接地网并且接地电阻值小于4Ω；对于建筑物外不具备等电位条件的电气装置应该将局部系统改为TT系统，以保证不发生人身触电事故。
2.3 TN系统配电线路问题
TN系统的配电线路根据中性导体N和保护导体PE的配置方式可以分为：TN-C、TN-C-S、TN-S系统，如图1～3所示。现在低压配电设计中广泛采用的是TN接地方式。对于不同的接地系统需要不同的接地故障保护方式。常见的问题是由于设计人员的能力有限采取过流保护时容易忽略低压配电线路保护灵敏度和最大保护距离的校验。
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图1TN-C系统
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图2TN-C-S系统
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图3TN-S系统
TN系统配电线路在采用过流保护的方式时，首先要对电缆末端的故障电流进行精确的计算，确保整条线路的安全性。若采用断路器进行电击防护，为了保证线路安全，不仅需要考虑到单相短路电流值和断路器动作特性曲线对应的灵敏度，还要求其灵敏度应该大于1.3。另外，为了保证接地装置的安全，应当选择低压断路器保护接地装置的可靠性并按时校验其灵敏度。
2.4 水处理厂接地
为了保证电气设备的安全，防止触电事故，水厂配电保护接地需要安装接地保护和接零保护，但两者不能同时使用。其中，接地保护是将水厂中配电设备地线和配电箱中的地线相连，可以达到将因发生漏电而带电的设备外壳可靠接地，保障人员安全。接零保护是将配电设备的地线和配电箱内的零线端相连接，将配电设备外壳接到中性点后，会由于零线的较大电流导致零线的接头有持续发热的情况发生。水处理厂的接地电阻直接关系到漏电设备的对地电压值，在接地体的设计中要充分利用自然接地体达到节约造价的目的。自然接地体无法满足规范要求的接地电阻值时应该加装人工接地装置，可以首选接地电阻较小、接地效果好的镀锌角钢作为接地装置材料。人工接地装置的埋设地点应该选择土壤含水量较高、密度较大的土壤，减小土壤电阻值对接地电阻值的影响程度。在施工结束后需要测量接地电阻值以确定是否达到规范要求，若达不到设计值，可以通过增加接地体数量、使用降阻剂等方式降低接地电阻。对于设有专用变压器的水厂，配电采用TN-S接地保护，接零保护采用三相五线制。
2.5 市政路灯系统的接地
市政路灯已成为城市甚至农村街道上必不可少的市政设施，目前大部分市政照明都采用TN-S系统和TT系统。TN-S系统正常运行时，专用保护线上没有电流，只是工作零线上有不平衡电流。虽然该系统不存在电击隐患，但是由于线路过长，一旦发生故障应立即切断故障线路。由于市政路灯系统一般没有等电位连接，为了保证路灯系统的安全，可以根据现场的实际情况采用TT接地方式。TT系统适用于接地保护很分散的地方，可以保证在路灯线路较长的情况下故障电流较小，不会因此导致大规模的线路故障。对于TN-S系统应用在供电线路过长、供电负荷不集中的情况下，供电线路末端出现故障时，短路电流无法及时地切断故障电流的情况。此时，必须校验配电回路保护电器的灵敏度。一般可以通过限制配电回路的长度或者増大配电回路的截面优化接地系统。具体措施为：根据《低压配电设计规范》第6.2.3的规定，发生接地故障时，为保护电器而切断故障电路的时间要＜５s。当确定了变压器的容量及系统的短路容量后，对于保护电器灵敏性的校验可进行简化，只需校验回路的长度和截面即可。如果选用断路器或者熔断器保护，当电缆长度与电缆截面符合其对应的选择性关系时，那么配电回路就符合接地故障保护灵敏性的规定条件。若选择熔断器保护，为保证接地故障灵敏性达到要求，应控制照明配电线路＜800m。另外，若使用熔断器可以满足保护的需求时为了对满足用电管理的需要，一般采用熔断器结合断路器的方式即熔断器用于保护接地故障和配电回路的末端短路，断路器实现配电回路的过载保护。
结束语
总而言之，市政工程项目建设整体效果和电气设计深度联系，要以常见的问题为基础，在新思路探索基础上改进市政电气工程设计质量，高效控制设计成本的同时最大化提高各类市政电气设备整体性能以及安全性、经济性等，满足市政用电需求，实现市政电气设计战略目标。
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