(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 上海 200092)
摘要：接地是电气设计中重点考虑的问题，也是市政电气设计需要重点关注的问题，对接地问题进行分析有着重要的现实意义，以下主要对市政电气设计中的接地问题进行探讨。
关键词：市政电气设计；接地有关；若干问题
1导言
接地是指利用大地作为电流回路，将电力、电气系统的中性点或外导电部分经由接地线路与大地相连。为尽量避免出现事故，设计时通过将电力、通讯等设备的外壳外接端连接上接地装置，有效利用大地的回流功能，达到安全使用的目的。
2市政电气设计中的接地问题分析
2.1建筑物的防雷接地系统问题
建筑物防雷接地设计是基础性的安全设计，由于防雷设计规范性的缺失，往往造成构建物的范围确定受限，这就不利于进行实际性的设计，而参照性规范的缺失，只能让设计者根据自身的经验对构建物进行确定，如高架桥、水处理厂等属于构建物，在其设计中，对污水处理厂进行电气设计，依据《建筑物防雷规范》将污水处理厂的氧化沟进行雷击次数计算，并根据计算数值设置相应的防御措施。在高架桥上，进行防雷分类与计算等，这具有一定的正确性。但是，从其具体做法来看，往往具有一定不规范性。如接闪器网格尺寸、防雷引下线的间距等不能满足实际要求，也不能达到《建筑物防雷规范》标准，这就造成其设计的准确性降低，进而引起相关性的安全问题。如高架桥的引下线为桥墩内钢筋，其间距较大，且高于引下线要求，这就造成防雷引下线与实际引下线的偏差加大，进而起不到防御风险的作用。
2.2路灯照明防雷系统存在的问题
路灯作为道路照明的主要设施，其分布在室外，受到雷击的可能性较大。传统的道路照明防雷是采用 TN-S 方式进行接地时适合选择过电流保护等措施。这种配电的方式之所以被应用是在于它的成本低，而且施工比较便利。但是这种方式也具有一定的不安全因素，一方面线路不宜超过灵敏度检验的最大长度。另一方面在遭受雷击时有可能把雷电引向配出电源的建筑，再把其传递给路灯，很可能危害人们的安全。
2.3线路保护和线路安全问题
因接地故障而引起的触电问题是最为常见的电击事故，而在其故障情况下，多会引发因电火花、电弧而产生的火灾。而这种间接性的问题故障，其难度控制要高于直接触电电击。但是由于技能性的缺失或是不规范的操作，往往会造成间接性事故问题的增加，而反映在工程设计中，则是常用的 IT 系统。在采用过流电进行保护中，往往会因为缺失对出线保护灵敏度和最大配电距离检测，而造成线路安全危机。其主要发生在道路、高架桥等路线以及隧道电气设计中，其照明以及检修电源的干线回路多成带状，而在地下水或是渗透液的提升泵站点的链接式的配电干线，其负荷呈现出点状或是分散状。而在配电距离设计中，应当适应于电压损失和过电流保护灵敏度的要求，但是由于检验过程较为麻烦，而且消耗大量经济性资源，常会造成其检验搁置，进而影响了线路的安全性保护。
2.4 10kV 电气装置的接地
电力系统接地方式的选择是一个综合性的问题，应根据供电可靠性要求、电网和线路结构、过电压与绝缘配合、继电保护技术要求、人身及设备安全、对通信及电子设备的电磁干扰及本地的运行经验等多方面因素进行分析，确定适当的接地方式。现阶段在设计中：泵房、给水厂、污水处理厂及城市隧道等采用的接地型式多为 TN 系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据中性导体（N）和保护导体（PE）的组合情况，TN 系统的型式有以下三种：①TN-S 系统：整个系统的 N 线和 PE 线是分开的；②TN-C 系统：整个系统的 N 线 PE 线是合一的（PEN 线）；③TN-C-S 系统：系统中一部分线路的 N 线和 PE 线是合一的。这三种型式中 TN-C 系统的安全水平较低，泵房、给水厂、污水处理厂及城市隧道等接地系统设计中基本采用 TN-S 系统。道路桥梁中路灯的接地采用 TN-S 系统及 TT 系统，TT系统适用无等电位联结的户外场所，在具体的施工过程中，路灯接地系统采用 TT 系统偏多。
2.5水处理构筑物接地
在给排水电气设计中，水处理构筑物的接地问题也是其中的一个安全隐患。出现这一问题的原因还是和施工人员的专业知识不完全有一定的关系，在市政电气的设计过程中，很多工人都把钢材料作为主要的接地材料，用钢材料作为接地的材料其实是不正确的，这是因为进行接地的施工人员不知道“接地”与“等电位联结”之间的关系和不同，盲目的就把二者混淆，认为二者在技术方面的处理方法是一样的，施工后会存在安全隐患。
3针对市政电气设计中常见问题的解决对策
3.1针对防雷接地没有明确要求问题的解决对策
在市政工程建设的建筑物中类型较多，但在《建筑物防雷规范》中并没有对建筑物进行精确分类，并没有细分其外观、尺寸、功能等方面内容，而在进行实际操作过程中，规范中的要求并不适用于部分建筑物，为了防止规范不明确的安全隐患发生，需要针对低阻接地与等电位连接进行处理，达到提升建筑物整体防雷性能的目的。例如在进行高架桥的设计过程中，可将桥墩内引下线与基础、桥面中的结构钢筋进行连接，可有效提升整体安全性能。对于污水处理厂来说，其主要结构便是利用钢筋搭建，拥有作低电阻与等电位的实施条件，在设计仪表信号时，针对导线外露部分要对其局部进行电位连接，并将防护措施做好。
3.2针对TN系统线路问题的解决对策
TN系统的安全问题作为较为常见的故障类型，若想有效解决该问题所导致的安全事故，可利用低压断路器作为主要保护装置，并对其保护灵敏度定期进行计算与检测，以确保装置整体运行的安全性、可靠性，同时还应对计算得出的数据真实性、有效性进行严格确认。确保灵敏度的计算方式具备固定的模式，可用计算公式对灵敏度系数进行正确核对。在利用断路器过程中，应遵循使用规范，并要求在5秒内可及时将电流断开，并在运行过程中利用脱扣器进行协助，通过这样的方式使其达到较为理想的接地效果。另外，在操作熔断器的过程中，要严格要求操作技术规范、标准，要确保在0.4秒内将电流及时切断，才能维持TN系统整体的运行可靠性、安全性，并加强接地操作的整体规范性。
3.3针对电气设计说明不详问题的解决对策
电气设计是一项具备较强复杂性的工作，并与多项设计工程互相关联。因此，为确保设计合理，便需要将工程项目建设的实际情况作为设计主要参考依据，要反复审查设计图纸的合理性，才能确保电气设计与其他工程设计连接顺利，并融合到工程整体环境中，提升电气设计的合理性、科学性，从而有效减少施工成本，提升建设整体效率。
3.4针对市政系统存在问题的解决对策
利用TT接地方式可避免TN-S接地方式的缺陷，基于户外道路系统缺乏等电位连接前提下，利用TT接地方式可以使系统整体的运行状态更加稳定、安全。例如，如出现线路过长问题，其中便会存在较小的故障电流，但漏电保护器中的动作电流通常小于1A，可防范由于线路长、故障电流小等因素导致的安全隐患。
4结语
接地是市政电气设计中体现安全性、可靠性的重要环节 ；同时，接地设计也存在一些具有共性又比较容易忽视的问题，进行以上的分析和讨论是为了能够更好的理解规范，使得设计更加合理化、科学化。重视接地设计工作，是预防事故、提高生产效率、提升经济效益、保证公共设施使用安全的必要前提，作为专业的设计人员应理论结合实际，不断总结和分享经验，进一步加强行业人员对规范的理解和合理使用。
参考文献:
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[4]何世骈. 市政电气设计中与接地有关的几个问题[J]. 中国高新技术企业,2013,(08):134-135.
论文作者:华德琪
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
标签：系统论文; 电气设计论文; 防雷论文; 市政论文; 建筑物论文; 电流论文; 线路论文; 《电力设备》2017年第35期论文;