市政电气接地问题与解决措施

市政电气接地问题与解决措施
摘要:市政工程关系到民生、经济等方面，涉及影响面较大，良好的市政工
程能够提升人们生活质量以及社会经济发展。

市政电气作为市政工程的重要组成
部分，其技术含量、综合性较高。

如何科学、合理地进行电气设计，是每个市政
电气设计工作者不断在探索的课题之一。

本文主要对市政电气设计存在的一些问
题进行分析，并提出措施。

关键词: 市政电气；接地；问题；措施
一、市政电气设计的主要问题
（一）不同专业间缺乏良好的衔接
市政电力系统的规划，既要考虑到配电线路和设备的选用，又要考虑到施工；以及给排水、土建相关专业人员合作。

有些设计单位对图纸的会签不够重视，与
各个专业的合作也不够紧密。

比如接地和避雷器，都是电气专业范围，但需要在
安装的时候才能使用。

在施工图纸上，必须清楚地标明接头的位置和细节。

在这
一点上，若不能协调，就会造成不同工序、不同工种的重复建设。

浪费人力、物力，而且还为后续的交付使用带来麻烦。

（二）电气设计的操作性不强
市政项目的电气设计，受到进度要求以及设计人员的专业素养等因素影响，
往往会出现标注不明确，计算出现错误等现象，后期的修改变更严重影响进度及
质量。

例如，有些线路的线路设计是根据图纸上的线路来进行的，而没有进行现
场实际的测量。

在铺设电缆时，厂房、管线等都会对工程产生一定的影响。

所以，在设计图纸时，应充分考虑到各种影响因素，以免后期的图纸发生改变。

（三）设计未按照实际情况设计
城市电力相关规范均为强制性标准，但在实际设计中，由于受个人经验、施工环境、施工时间等因素的影响，仅凭原有的施工方案，导致施工中出现一些特殊问题，难以从图纸中找出可靠的基础。

二、市政电气接地设计常见问题及解决措施
（一）防雷接地设计
不同种类的电防标准不尽相同，在设计时也没有相应的参照，仅根据自己的经验或咨询业内专家。

特别是在爆炸危险场所、化学品贮存场所等特殊场所，由于不按实际需求确定接地电阻、接地体数目，会导致生产事故的发生。

在防雷设计中，如何正确地确定接地电阻是一个非常关键的问题。

按技术规范的规定，变压器的中性点接地电阻应为4，重复接地电阻应为10。

当变压器与配电箱间间隔超过50米时，应反复接地。

接地线的数目应该是2个，接地体的长度应该超过2.5米，而接地线的深度应该在0.6米以上。

在进行屏蔽、阻抗接地、连接等方面也应考虑到。

（二）接地保护不到位
接地保护对人员及设备的安全起着至关重要的作用。

如果没有正确的接地保护，那么，设备的金属外壳，配电装置和人体的其它部位都会被充电，严重的话会导致电力供应中断。

比如，10 kV线路的接地失效，会造成电弧接地。

若不能迅速扑救，将会引起电力系统的大范围断电，从而影响电力系统的稳定运行。

10 kV配电网设计时，若不在同一栋楼，按规范要求设计两套接地设备。

特殊的配电和变电装置，必须安装在4以下的特殊接地网络。

在建筑外部没有等电势情况下，为了防止人员触电，必须把本地的电力设备换成 TT。

在同一建筑中，变电所与低压用户可以使用相同的接地设备。

变压器应有4个终端，零线与保护接地要相互连接，并按照技术规范的规定进行分段接地。

（三） TN系统配电线路问题
TN系统按照中性线 N与保护线 PE的排列模式，按其分布模式可划分为TN-C、TN-C-S及TN-S，见图1~3。

TN接地是当前低压配电系统中常用的一种接地形
式。

不同的接地方式要求采用不同的接地方式。

一般认为，在使用过流保护时，由于设计者自身的技术水平，往往会忽视对低压配电线路的保护灵敏度及最大防
护距离的检验。

图 1 TN-C 系统
图2 TN-C-S 系统
图3 TN-S 系统
在 TN配电网中，为了保证输电线路的整体安全，需要精确地计算出电缆端
的短路电流。

当采用断路器进行触电保护时，在保证线路安全的前提下，必须同
时考虑到单相短路电流和断路器工作特性曲线的敏感性，并且灵敏度必须在1.3
以上。

另外，要确保接地设备的安全性，必须对低压断路器进行可靠的选择，并
对其灵敏度进行测试。

（四）水处理厂接地
为了保证电力系统的运行安全，避免因电而引发的触电事故，水厂的配电保
护接地必须设置接地和中性点，但不能同时使用。

在此基础上，对水厂配电装置
的地线和配电箱的地线进行了接地，从而使因漏电引起的电器外壳可靠地接地，
从而确保用户的人身安全。

接零保护是把配电网的接地和配电箱中的零点连接在
一起。

当配电网的外壳与中线连接时，零线会因大电流而持续发热。

污水处理厂
的接地电阻与漏电装置的接地电压有很大的关系。

为了节省工程造价，在接地体
的设计中，必须充分利用天然的地线。

当接地电阻达不到标准规定时，必须采用
人工接地。

接地设备应选择具有低接地电阻和良好接地效果的镀锌角钢。

为了减
小接地电阻对接地电阻的影响，采用人工接地设备。

在完成工程后，应对其进行
电阻测试，以确定其是否满足技术规范的规定。

若不能达到设计要求，可以采用
减少接地电阻的方法，增加接地体的数目，减少阻值。

在配有特殊变压器的电厂，应采取TN-S接地方式，三相五线制的中性点保护。

（五）市政路灯系统的接地
市政路灯是城市道路上必不可少的一种公共设施。

目前，城市照明主要是以TN-S及 TT为主。

在TN-S系统中，在特殊的保护线路上没有电流，但是在工作
零线上存在不均衡的电流。

尽管该系统没有触电危险，但因线路长度过长而出现
故障时，必须及时将其断开。

由于市政道路照明系统中通常不存在等电位连接，
为了确保路灯的安全，可以采取TT接地的方法。

TT系统适合于分散式接地的
场合，能确保路灯在很长时间内发生故障，避免出现大规模的线路故障。

在TN-S
系统中，由于供电线路长度较长，电力负载不集中，在线路末端出现故障时，无
法将故障电流及时切断。

在这种情况下，配电线路的保护设备的敏感度是必需的。

通常，可以对配电线路或电缆的长度进行最优化，从而增大配电网的截面。

《低
压配电设计规范》6.2.3条，在接地故障时，必须在5 S以内断开故障线路的保
护装置。

当变压器及系统的短路容量被确定后，只要对线路的长度和横截面进行
校核，即可简化对保护设备的灵敏度校核。

若选用了断路器或保险丝，则在线缆
长度及线段符合相关选择关系时，可使配电线路符合接地保护的灵敏度要求。

若
选用保险丝，则照明配电线应小于800米，以保证接地故障的敏感性。

另外，在
使用保险丝时，为了满足电力系统的供电要求，通常会将保险丝与断路器联用，
即通过保险丝来保护配电回路的接地和端子的短路，并通过断路器来实现对配电
线路的过负荷保护。

二、市政电气设计改进措施
（一）做好设计前的论证和勘察
在电气图纸的设计中，要在符合规范的条件下，对工地进行全面调研，使其
符合设计图纸的合理性和可操作性。

在选用电器、选材时，要对市场状况、设备
的使用状况有较全面的认识，以保证选用和选用符合国家有关规定和标准，并对
所选用的设备、物料的型号、参数等进行合理的设计。

（二）加强图纸会签工作
电气设计包含了许多不同专业领域的合作，例如，土木工程和其它机电专业。

在设计阶段，针对施工中可能发生的问题，召开专家会议，商讨图纸，并针对不
同专业的具体情况，进行相应的调整和修正，以降低施工中的冲突，从而提高工
程的质量。

在施工期间，要对施工单位提出的问题和变化进行适当的说明，以防
止不符合设计要求。

（三）建立健全设计质量控制体系
市政电气系统的设计质量管理是确保电力系统设计质量的重要环节。

这套系
统应该把各个设计环节和设计者都融入到设计的全过程中，把工程的整体质量与
业绩、奖惩挂钩，从而提高设计者的责任心，保证电气设计质量。

（四）加强和施工现场的联系
市政工程电气设计要从总体上进行。

在项目例会中，提前突出重点部位的施
工方案，并做好设计交底工作，保证施工单位严格按图纸进行施工，避免出现任
何不必要的差错。

三、结束语
市政电气设施的种类、数量越来越多，电力系统的设计也越来越复杂。

在设
计时，设计人员要根据有关的设计规范，根据工程的具体情况，制订具有较强可
操作性的设计方案，以减少设计中出现的一些常见问题，从而提高工程的整体设
计水平和工程质量。

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