论关于市政电气设计中与接地有关的几个问题论文_贾晓杰

论关于市政电气设计中与接地有关的几个问题论文_贾晓杰

(南京市市政设计研究院有限责任公司,江苏南京210000)

摘要:随着经济的不断发展,人们生活水平的逐步提高,电气系统在人们的日常生活中应用的也越来越广泛,市政工程中的电气设备都是和人们的生活质量息息相关的,市政工程中电气设计在人们生产生活中的重要性自然不言而喻,市政工程电气设计的好坏直接影响到了人们的生活质量水平,在市政工程施工时最容易忽略的就是防雷接地。

关键词:市政;电气设计;接地;防雷

前言

接地是基于安全防护而进行的一项电力工作,其将电力电讯等相关性设备的外壳接上地线,充分利用大地的回流作用,来抑制触电事故的发生。由于市政建设的公开性和社会性,在进行电气设计中,更要考虑到接地防雷设计,以实现电气设计的安全效应。但是,由于不规范性的操作,往往会出现一些错误性设计,这就影响了电气设计的功能性和安全性。

1市政电气设计中与接地有关的问题

1.1防雷接地问题

建筑物防雷接地设计在市政电气设计中属于较为基本的设计。建筑物防雷接地设计往往会出现以下几种问题:(1)防雷设计规范的内容不够充足,致使防雷设计的实际施工会遇到一些困难;(2)防雷设计参照性规范内容不够全面,相关工作人员就只能根据以往的经验进行防雷设计,致使防雷引线的间距、接闪器的网格尺寸等细节出现误差,而这就会影响防雷设施的功能以及建筑物的安全性能。

1.2 10千伏配变电应注意的问题

10KV配变电问题在10KV配电网设计中,往往采用中性点不接地系统,此系统能够在故障发生后一两个小时内实现持续性工作,这就有效提升了供电的可靠性和用电安全性。而随着城市化进程的加快,10KV网络电缆数量逐渐增多,对地电流也就超出了20A的最高限,而由于电弧能量的增加,使得在发生接地故障时的自动熄灭概率降低,这就容易造成短路现象,进而加大了事故的发生率。因此,很多城市根据电网电缆不断增加的趋势进行低电阻接地系统设置,然而此系统的高电流特征,给10/0.4KV配电设计带来一些影响。而在接地后的低电阻问题管理上,则没有直接性的参照,这就引起一些安全问题。

1.3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。

1.4 TN系统线路安全问题

很多电击事故都是由接地故障引起的。而接地故障的保护方式是非常复杂的,因为接地系统不同,接地故障保护方式就会有所区别。而且,在现实生活中,很多工作人员并没有意识到接地防护措施的重要性,对接地防护工作也不是非常的上心。最常出接地故障的就是TN系统,相关工作人员总是忽视低电压配电线路的保护灵敏度以及其最大配电距离的校验。

2解决市政电气设计中与接地有关的问题的方法

2.1解决防雷接地问题的方法

2.1.1水处理厂的建筑物的防雷接地只需简单处理,因为水处理厂建筑物的钢筋自身已经有较好的等电位联结,而且也有符合要求的接地电阻,所以,不需要在对其施加其他的措施。

2.1.2金属桥上的线路要安置在桥架之内,金属桥的桥架与大地相连。

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2.1.3一些设备会存在暴露在外面的导线,这类设备的防雷接地方法是:将暴露在外面的导线连接到结构钢筋上,这样导线与钢筋的连接处就是同等的电位了。

2.1.4对含有重要仪表的线路的防雷接地措施:对仪表进行接地处理,让仪表与大地等电位联结。

2.1.5高架桥的防雷接地方法:让桥墩的钢筋与桥面的钢筋以及金属物相连,这就相当于高架桥整体形成了一个通路,桥体再与大地相连,自然而然就形成了一个接地处理;而且,高架桥桥下的接地装置与防雷装置是共同使用一个接地线的。

2.2 10KV配变电问题的解决

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。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:

(1)TN-S系统:整个系统的N线和PE线是分开的;

(2)TN-C系统:整个系统的N线PE线是合一的(PEN 线);

(3)TN-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。

2.3解决水处理构筑物电气装置问题的方法

针对于水处理构筑物装置的接地问题,必须全面认识接地与电位联结的差异性和联系。进行规范性接地。在接地设计中,要将TN系统充分利用,在电气装置与低压系统电源接地点的距离超出50m时,要采用PE进行重复接地,以实现重复接地后的对地电位降低功能,进而刺激接触电压的降低,实现安全保护;对于三相四线供电路线的重复接地,则会增强其设备保护的功能,防止设备烧坏或是烧毁;由于其功能的存在,往往将其运用到水处理构筑物设计上,若不进行重复接地,那么漏电设备和人体之间就不会存在电位差,也就不会发生人身电击危险。出于市政电气设计的经济效益和安全效益方面的考虑,在现在的接地规范中,往往要求采用自然界地为接地极,这不仅能够有效节省施工量,降低钢材、石料等的使用,而且可有效利用大地线路传导的作用,实现降低电阻和延长使用寿命的作用。而在构筑物中运用结构钢筋进行电位联结,可有效实现重复接地的目的,这既能实现接地的安全性能,也有效推动了市政电气设计经济效益的实现。而就电击防护来看,进行电位联结的目的在于实现导电部位的电位等同,这可有效降低电击危险,进而实现人生安全的保证。

2.4解决TN系统线路安全问题的方法

解决TN系统线路安全问题的方法,具体如下:(1)当选择低压断路器作为接地故障的保护装置时,需要验算保护灵敏度:保护灵敏度的验算公式:单相短路电流×103÷脱扣器的短延时(动作电流倍数)÷脱扣器长延时动作值≥1.3;(2)断路器断开电流的时间要控制在5秒之内,而且,断路器在工作的时候需要电磁脱扣器的辅助;(3)熔断器切断电流的时间要控制在0.4秒之内。

2.5线路保护问题

市政工程中,另外一个接地环节容易出现的问题就是线路保护问题,在接地的过程中,施工人员不能很好的对接地的线路进行保护,对整个市政电气的设备造成一定的破坏,也严重的威胁到了居民的生命安全。现实生活中,很多时候都会出现雷击事故,线路保护问题在市政工程中显得很重要。

3结语

总而言之,市政工程作为人们生活保障的基础工程,工程质量就显得尤为重要,与人们的日常生活有着密切的联系。在市政工程的设计当中,随处可以看到与电气相关的一些设备,这也是在日常生活当中人们离不开的一些设备。然而,由于市政电气一般是和电有着一定的联系,一些设施在运行的过程当中,它的可靠安全性就显得非常重要,所以在市政建设过程当中,设计电气工作时就必须要具有有效性,以确保其安全性。

参考文献:

[1]汪卡林.谈电气设计的注意事项[J].中国新技术新产品,2011(10)

[2]GB50057-2010建筑物防雷设计规范[S]

[3]唐毓妮.论电气设计和使用的安全措施[J].河南科技,2010(10)

论文作者:贾晓杰

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年12月下

论文发表时间:2016/9/19

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