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摘要:市政电气设计中的接地问题,关系到电气设计安全性,也是实现市政设计有效性的重点。在设计过程中,由于设计者对相关规范认识模糊,往往会引起一些问题,这就要求在设计中,根据电气设计要求,进行规范性和实际性设计,以实现设计的有效性。
关键词:市政电气设计;接地;问题;对策
中图分类号: TU99 文献标识码: A
一、电气设计要遵循节能的原则
1、技术先进性原则:电气设计要尽量采用先进的技术,用先进的技术达到节能的效果。并充分发挥先进技术的作用,在电气设备和材料的选用等方面充分考虑其技术含量。
2、经济合理性原则:电气设计应该充分考虑其经济合理性原则,不要因为节能而大量增加电气设备本身的投资,而应该选用合理的节能设备和材料,并充分考虑节能投资的回收效益,不能盲从地为了节能而增加投资。
3、节约不必要的能耗:在电气设计过程中,应该充分考虑电气设备本身的能耗(如散热性)以及电能传输过程中线路上的功率消耗等不必要的能耗。
4、满足电气设备功能的原则:电气设计的节能性,应该充分考虑电气设备的功能,满足电气设备功能方面的各种需求。在相同情况下,供电电压越高,电气设备能耗越小。同时要选择合适的电缆及导线的截面,以便降低能耗、节约金属和减少投资。另外,在电气设计过程中,要合理设计供电系统,以确保供电系统在最佳运行状态下该系统能耗降到最低。
5、电气设计要遵循低碳环保原则:现在人们在日常生活中越来越注重低碳、环保,因此在电气设计过程中要充分考虑其应用中的环保问题,包括供电系统的功率基数、供电系统的节能性、变压器设备的合理选用等等,以便实现整个系统的环保、节能。同时还要提高电气化的效率。
一、市政电气接地设计中存在的问题
1、建筑物防雷接地问题
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、水处理构筑物装置接地问题
在市政电气设计工作中,常常将工艺构建筑设置为人工接地极,又被称之为等电位接地或重复接地,并采取镀锌扁钢将建筑物接地与配变电所接地相连接,这种现象的存在,表明很多电气设计人员对电位联接与接地认识不足,缺乏对两者关系的有效处理,引起设计问题。
3、10KV配变电问题
在市政10KV配电网设计中,普遍采取的是中性点不接地系统,应用这种系统,即使是出现了一定故障问题,电力系统仍可以在一定时间范围内保持正常工作,可以保障供电可靠性及稳定性,提高用电安全性。在城市化进程的推动下,10KV网络电缆数量不断增加,其对地电流逐渐超过了最高限20A的设计要求。电弧能量增加,在出现接地故障后,其自动熄灭的可能性降低,容易引起短路问题。如配电变压器10KV侧出现接地故障,容易导致过電压出现,出现电击事故或引起短路、火灾等安全事故。配电变压器10KV侧出现接地故障。
4、线路保护及线路安全问题
在市政电气设计中,往往会因不规范操作及技能缺失,引起接地故障。在应用过流电保护时,因缺乏对最大配电距离与出现保护灵敏度检测等,引起线路安全危机。如在道路、高架桥等线路电气设计中,其照明系统与检修电源干线回路多设计为带状,地下水等链接式配电干线则设计为分散装或点状。在进行配电距离设计工作时,应综合考虑过电流保护灵敏度与电压损失等要求,但进行电流灵敏度检验等过程较为繁琐且成本较高,在市政电气设计中多将其搁置,引起线路安全性问题。
二、解决以上问题的针对性措施
1、建筑物防雷接地问题对策
在我国《建筑物防雷规范》中,并没有明确说明哪种类型建筑物应采取怎样防雷设计规范。在实际操作中,其规范并不能适用于一些建筑物中,如污水处理厂及桥梁建筑工程中。防雷接地安全性的实现,应处理好低阻接地问题与等电位联接电位问题。如污水处理厂中基础结构多设计有钢筋,为低电阻及电位联接提供了良好条件。在仪表信号设计中,应综合考虑则需要的将仪表内电涌保护器进行接地电位联接,针对导线外露部分则需要进行局部电位联接,做好防护措施。在不同建筑中应采取不同的防雷接地设计方案,如在智能建筑物中,其防雷设计应遵循严密性及可靠性等设计原则,对所有功能进行接地处理。
2、道路照明配电接地问题的解决
解决目前一般道路照明配电体统TN-S接地方式所导致的安全问题,主要措施是在已经有较完善的剩余电流动作保护器的今天,采用对于道路照明更符合安全要求的TT方式。其优势在于:TT方式的接地故障电流比TN方式更小,使用熔断器或断路器更不能满足规范要求,所以应选用剩余电流动作保护器,这种保护器的动作电流仅为几十 、以至几百毫安,最大达几安培,容易使之动作,更能保证安全。附加一个好处,是TN方式,不设PE线,比TN—S方式省了一条线,对三相配电线路,选用四芯电缆(或架空线)即可。TT方式要求灯杆接地,由于多数使用金属灯杆,有良好接地条件,使用钢筋混凝土杆,接地条件也较好。TT方式的接地电阻要求不高,比之TN方式要求重复接地,并不会增加费用。
3、水处理构筑物装置的接地问题的解决
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50米时,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。
4、10kV配变电问题的解决
针对于其问题,首先,要严格按照《交流电气装置接地》要求进行标准化定位,以不同位置设置不同的接地装置,如当变电所与低压用户在同一建筑内时,可进行共用接地设置;其次若在不同建筑内,则进行两个接地,而且接地点要与配电电压器距离适当,其接地电阻要控制在4Ω,并在不具备等电位联结设置的地方进行TT系统设置,以实现人身保护。
5、线路保护及线路安全问题对策
为实现接地装置安全性,应在分析接地系统类型的基础上采取相应的接电保障方式。一旦出现故障问题并以过电流进行防护时,则需要通过计算电缆末端电流值进行准确计算,并判断低压断路器可靠性。通过低压断路器进行接地保障,严格保证保护灵敏度符合设计要求,实现线路保护及线路安全。
6、路灯TT接地系统的具体做法
采用不配PE线的局部TT系统,在出线断路器回路上加带300mA的漏电保护器。所有灯杆、灯具必须与灯杆基础钢筋牢固连接,做为接地装置,接地电阻<30Ω,灯杆基础施工完后,必须测试其接地电阻是否达到要求,如达不到要求,必须增加接地级,具体做法见:《国家建筑设计标准图集》接地装置安装03D501-4。
结束语
以建筑物防雷设计、水处理构筑物装置接地问题、10KV配变电问题、线路保护与线路安全问题为切入点,对市政电气设计与接地相关问题进行探讨,并分析了各种问题所对应的对策。市政电气设计接地问题直接影响着电气设计安全性与功能性,在设计过程中应严格按照相关要求,实现保证市政电气设计的综合效益。
参考文献
[1]刘永利.浅论市政电气设计中与接地有关的几个问题[J].科学与财富,2012,(11):281.
[2]李延.论市政电气设计中与接地有关的几个问题[J].城市建设,2012,(35).
[3] 刘金峰. 电气节能的系统设计与实施[J].科技研究,2012(15):98.
[4] 艾晓冰.关于电气设计中的问题探讨[J]. 应用技术,2012:319.
关键词:市政电气设计;接地;问题;对策
中图分类号: TU99 文献标识码: A
一、电气设计要遵循节能的原则
1、技术先进性原则:电气设计要尽量采用先进的技术,用先进的技术达到节能的效果。并充分发挥先进技术的作用,在电气设备和材料的选用等方面充分考虑其技术含量。
2、经济合理性原则:电气设计应该充分考虑其经济合理性原则,不要因为节能而大量增加电气设备本身的投资,而应该选用合理的节能设备和材料,并充分考虑节能投资的回收效益,不能盲从地为了节能而增加投资。
3、节约不必要的能耗:在电气设计过程中,应该充分考虑电气设备本身的能耗(如散热性)以及电能传输过程中线路上的功率消耗等不必要的能耗。
4、满足电气设备功能的原则:电气设计的节能性,应该充分考虑电气设备的功能,满足电气设备功能方面的各种需求。在相同情况下,供电电压越高,电气设备能耗越小。同时要选择合适的电缆及导线的截面,以便降低能耗、节约金属和减少投资。另外,在电气设计过程中,要合理设计供电系统,以确保供电系统在最佳运行状态下该系统能耗降到最低。
5、电气设计要遵循低碳环保原则:现在人们在日常生活中越来越注重低碳、环保,因此在电气设计过程中要充分考虑其应用中的环保问题,包括供电系统的功率基数、供电系统的节能性、变压器设备的合理选用等等,以便实现整个系统的环保、节能。同时还要提高电气化的效率。
一、市政电气接地设计中存在的问题
1、建筑物防雷接地问题
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、水处理构筑物装置接地问题
在市政电气设计工作中,常常将工艺构建筑设置为人工接地极,又被称之为等电位接地或重复接地,并采取镀锌扁钢将建筑物接地与配变电所接地相连接,这种现象的存在,表明很多电气设计人员对电位联接与接地认识不足,缺乏对两者关系的有效处理,引起设计问题。
3、10KV配变电问题
在市政10KV配电网设计中,普遍采取的是中性点不接地系统,应用这种系统,即使是出现了一定故障问题,电力系统仍可以在一定时间范围内保持正常工作,可以保障供电可靠性及稳定性,提高用电安全性。在城市化进程的推动下,10KV网络电缆数量不断增加,其对地电流逐渐超过了最高限20A的设计要求。电弧能量增加,在出现接地故障后,其自动熄灭的可能性降低,容易引起短路问题。如配电变压器10KV侧出现接地故障,容易导致过電压出现,出现电击事故或引起短路、火灾等安全事故。配电变压器10KV侧出现接地故障。
4、线路保护及线路安全问题
在市政电气设计中,往往会因不规范操作及技能缺失,引起接地故障。在应用过流电保护时,因缺乏对最大配电距离与出现保护灵敏度检测等,引起线路安全危机。如在道路、高架桥等线路电气设计中,其照明系统与检修电源干线回路多设计为带状,地下水等链接式配电干线则设计为分散装或点状。在进行配电距离设计工作时,应综合考虑过电流保护灵敏度与电压损失等要求,但进行电流灵敏度检验等过程较为繁琐且成本较高,在市政电气设计中多将其搁置,引起线路安全性问题。
二、解决以上问题的针对性措施
1、建筑物防雷接地问题对策
在我国《建筑物防雷规范》中,并没有明确说明哪种类型建筑物应采取怎样防雷设计规范。在实际操作中,其规范并不能适用于一些建筑物中,如污水处理厂及桥梁建筑工程中。防雷接地安全性的实现,应处理好低阻接地问题与等电位联接电位问题。如污水处理厂中基础结构多设计有钢筋,为低电阻及电位联接提供了良好条件。在仪表信号设计中,应综合考虑则需要的将仪表内电涌保护器进行接地电位联接,针对导线外露部分则需要进行局部电位联接,做好防护措施。在不同建筑中应采取不同的防雷接地设计方案,如在智能建筑物中,其防雷设计应遵循严密性及可靠性等设计原则,对所有功能进行接地处理。
2、道路照明配电接地问题的解决
解决目前一般道路照明配电体统TN-S接地方式所导致的安全问题,主要措施是在已经有较完善的剩余电流动作保护器的今天,采用对于道路照明更符合安全要求的TT方式。其优势在于:TT方式的接地故障电流比TN方式更小,使用熔断器或断路器更不能满足规范要求,所以应选用剩余电流动作保护器,这种保护器的动作电流仅为几十 、以至几百毫安,最大达几安培,容易使之动作,更能保证安全。附加一个好处,是TN方式,不设PE线,比TN—S方式省了一条线,对三相配电线路,选用四芯电缆(或架空线)即可。TT方式要求灯杆接地,由于多数使用金属灯杆,有良好接地条件,使用钢筋混凝土杆,接地条件也较好。TT方式的接地电阻要求不高,比之TN方式要求重复接地,并不会增加费用。
3、水处理构筑物装置的接地问题的解决
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50米时,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。
4、10kV配变电问题的解决
针对于其问题,首先,要严格按照《交流电气装置接地》要求进行标准化定位,以不同位置设置不同的接地装置,如当变电所与低压用户在同一建筑内时,可进行共用接地设置;其次若在不同建筑内,则进行两个接地,而且接地点要与配电电压器距离适当,其接地电阻要控制在4Ω,并在不具备等电位联结设置的地方进行TT系统设置,以实现人身保护。
5、线路保护及线路安全问题对策
为实现接地装置安全性,应在分析接地系统类型的基础上采取相应的接电保障方式。一旦出现故障问题并以过电流进行防护时,则需要通过计算电缆末端电流值进行准确计算,并判断低压断路器可靠性。通过低压断路器进行接地保障,严格保证保护灵敏度符合设计要求,实现线路保护及线路安全。
6、路灯TT接地系统的具体做法
采用不配PE线的局部TT系统,在出线断路器回路上加带300mA的漏电保护器。所有灯杆、灯具必须与灯杆基础钢筋牢固连接,做为接地装置,接地电阻<30Ω,灯杆基础施工完后,必须测试其接地电阻是否达到要求,如达不到要求,必须增加接地级,具体做法见:《国家建筑设计标准图集》接地装置安装03D501-4。
结束语
以建筑物防雷设计、水处理构筑物装置接地问题、10KV配变电问题、线路保护与线路安全问题为切入点,对市政电气设计与接地相关问题进行探讨,并分析了各种问题所对应的对策。市政电气设计接地问题直接影响着电气设计安全性与功能性,在设计过程中应严格按照相关要求,实现保证市政电气设计的综合效益。
参考文献
[1]刘永利.浅论市政电气设计中与接地有关的几个问题[J].科学与财富,2012,(11):281.
[2]李延.论市政电气设计中与接地有关的几个问题[J].城市建设,2012,(35).
[3] 刘金峰. 电气节能的系统设计与实施[J].科技研究,2012(15):98.
[4] 艾晓冰.关于电气设计中的问题探讨[J]. 应用技术,2012:319.