市政電氣設(shè)計(jì)中的主要問題分析

陳爽

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國市政電氣部門也得到了一定的發(fā)展。在不斷滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求的同時(shí)，還需要對電氣設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行細(xì)致的研究，并分析設(shè)計(jì)過程中需要注意的問題，以保證我國電力工程有效地向前發(fā)展。

關(guān)鍵詞：市政；電氣設(shè)計(jì)；主要問題；配電

中圖分類號：TU85 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）11-0058-02

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國電氣工程正朝著科學(xué)、合理的方向發(fā)展，尤其是市政電氣設(shè)計(jì)，更是對整個(gè)電氣工程的發(fā)展具有一定的促進(jìn)作用。為了確保我國電力工程的有效運(yùn)行，文章從以下幾方面對現(xiàn)階段市政電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以期為相關(guān)工作人員提供借鑒。

1 TN系統(tǒng)出現(xiàn)靈敏度和最大電距離校驗(yàn)問題

問題：有關(guān)低壓的配電情況，發(fā)生接地故障的概率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于含有導(dǎo)體而短路的情況。因?yàn)榻拥貑栴}而出現(xiàn)的電擊事故是最多發(fā)、常見的電擊問題。電氣的火災(zāi)源主要是電火花和接地故障，與直接接觸的電擊進(jìn)行比較是相對復(fù)雜的。在不同的接地系統(tǒng)中，接地故障的保護(hù)措施也會(huì)有所不同，但是，在現(xiàn)實(shí)生活中，一些防護(hù)方式還是會(huì)存在很多不足，會(huì)經(jīng)常發(fā)生安全事故，而這些問題在工程設(shè)計(jì)時(shí)就會(huì)反映出來。就TN系統(tǒng)來說，在進(jìn)行接地保護(hù)時(shí)，運(yùn)用電流兼作，對其所對應(yīng)的最大配電距離校驗(yàn)和低壓配電線路的保護(hù)不夠重視，這也是經(jīng)常出現(xiàn)的故障之一。

在校驗(yàn)電流保護(hù)靈敏度時(shí)，還應(yīng)該注意以下幾個(gè)問題。

在連接單相短路電流時(shí)，要考慮導(dǎo)體電阻的數(shù)值，按照公式（1）進(jìn)行計(jì)算：

R=1+d（a-20）r20I. （1）

公式（1）中：d——電阻的溫度；

a——導(dǎo)線的實(shí)際溫度；

r20——20 ℃導(dǎo)線單位長度電阻；

I——線路長度。

運(yùn)用低壓短路的方式預(yù)防接地故障時(shí)，在驗(yàn)算靈敏度時(shí)，要進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，按照公式（2）進(jìn)行：

K=Id·102/KnMn. （2）

公式（2）中：Id——單相短路的電流量；

Kn——脫扣的瞬時(shí)動(dòng)作電流或延時(shí)電；

Mn——脫口器伸展時(shí)的動(dòng)作數(shù)值；

K——導(dǎo)線靈敏度總電壓值。

當(dāng)電器和低壓斷路器作為TN系統(tǒng)接地故障過電流保護(hù)電器時(shí)，防止電擊問題出現(xiàn)十分關(guān)鍵。

2 設(shè)計(jì)10/0.4 kV配電所時(shí)需注意的問題

經(jīng)低電阻將10 kV系統(tǒng)接地后，設(shè)計(jì)10/0.4 kV配電所時(shí)需注意的問題是：經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)接地是我國市政10 kV配電網(wǎng)經(jīng)常使用的方式。在單相接地之后可以持續(xù)運(yùn)行1～2 h，這是它的優(yōu)點(diǎn)所在，這樣不會(huì)馬上停止供電，大大提高了供電的可靠性。隨著10 kV電纜在城市中的增加，超過20 A限值的在地電容電流量會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)。在單項(xiàng)接地故障發(fā)生時(shí)，因?yàn)樵龃罅穗娀∧芰?，所以，就?huì)有極小的自熄概率存在其中，進(jìn)而會(huì)出現(xiàn)間接短路的情況，增大了事故發(fā)生的概率，覆蓋了之前的優(yōu)點(diǎn)。近幾年，針對電纜不斷增多的情況，開始改變10 kV不接地系統(tǒng)，應(yīng)用低電阻的接地系統(tǒng)，這樣做，對系統(tǒng)以單項(xiàng)形式接地來改善電氣設(shè)備、降低異常過電壓都會(huì)帶來一定的幫助。但是，當(dāng)接地故障出現(xiàn)在系統(tǒng)中時(shí)，接地電流就會(huì)非常大，影響到10/0.4 kV配電所的具體設(shè)計(jì)。

方案：當(dāng)10 kV中性點(diǎn)不接地時(shí)，低壓系統(tǒng)接地和保護(hù)10/0.4 kV配電所高壓使用一個(gè)接地極，它的接地電阻要小于4 Ω。當(dāng)單項(xiàng)接地故障出現(xiàn)在10 kV系統(tǒng)中時(shí)，只是將報(bào)警信號發(fā)射出去，并沒有重視10 kV系統(tǒng)利用低電阻接地后出現(xiàn)的一些問題，在設(shè)計(jì)工程時(shí)，也很少了解和關(guān)注究竟用什么樣的接地方式。

3 設(shè)計(jì)10 kV配電系統(tǒng)時(shí)需注意的問題

在中性點(diǎn)經(jīng)低壓阻接地之后，設(shè)計(jì)10 kV配電系統(tǒng)時(shí)需注意的問題是：當(dāng)接地故障再次出現(xiàn)時(shí)，故障信號不只是作用于信號，還應(yīng)該作用于跳閘。零序電流的保護(hù)是接地故障保護(hù)時(shí)主要使用的保護(hù)方式。故障所在點(diǎn)的位置和接地故障的電流之間不存在一定的聯(lián)系，只是同線路的分布電容、中性點(diǎn)接地電阻、接地點(diǎn)的過度電阻有一定的聯(lián)系，所以，只能使用帶階梯時(shí)限的零序電流來保護(hù)下級與上級保護(hù)動(dòng)作的選擇性。因?yàn)殡妷夯ジ衅鞯倪B線對信號的作用非常小，所以，在接線時(shí)用到了V-V來實(shí)現(xiàn)這部分的工作。經(jīng)過低壓電阻將10 kV系統(tǒng)接地后，對諧振過電壓的振幅有降低作用，對弧光接地過電壓有抑制作用，并且還可以迅速切斷電源，大大降低了系統(tǒng)元件的絕緣水平。

方案：在高壓側(cè)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)防范10 kV接地故障過電壓對人身和設(shè)備帶來的危害。在變電所接地電阻RB上，接地故障電流Id會(huì)出現(xiàn)故障電壓，在Id變大的同時(shí)它也會(huì)隨著變大。因?yàn)楦邏罕Ｗo(hù)接地和低壓系統(tǒng)中性點(diǎn)接地時(shí)，使用的是相同的低級RB，如此一來，TN系統(tǒng)會(huì)因?yàn)镻E線上千伏的故障電壓而導(dǎo)致低壓系統(tǒng)出現(xiàn)停滯的現(xiàn)象，這樣人身電擊事故發(fā)生的概率就會(huì)增大。

就PE系統(tǒng)來說，盡管低壓電氣裝置外漏導(dǎo)電部分的故障過電壓Uf不會(huì)傳送到這里引發(fā)事故，但是，線路和電氣設(shè)備中的中頻過電壓出現(xiàn)在絕緣面上，因此，會(huì)導(dǎo)致接地火災(zāi)和短路現(xiàn)象的發(fā)生。面對這樣的情況應(yīng)該采用以下方式解決：①當(dāng)?shù)蛪河脩艉妥冸娝辉谙嗤ㄖ飪?nèi)時(shí)，電源配電的保護(hù)接地不能與低壓系統(tǒng)使用同一個(gè)接地裝置，應(yīng)該設(shè)置兩個(gè)接地裝置?？偟入娢宦?lián)接條件不在建筑物外時(shí)，應(yīng)該使用局部TT系統(tǒng)，避免人身電擊情況的發(fā)生。②用戶和變電所在同一建筑物內(nèi)時(shí)，因?yàn)榭偟入娢唤拥貢?huì)作用在其中，所以，就可以共用接地裝置。

4 市政建筑工程的防雷接地情況

問題：在地面上，要解決空間范圍內(nèi)的雷擊電磁經(jīng)過電壓問題，經(jīng)常會(huì)使用建筑物的六面空間或法拉第籠等方式進(jìn)行處理。因?yàn)榉ɡ诨\不僅可以代替避雷針作為直擊雷的防護(hù)措施，而且還可以用于雷擊電磁脈沖。然而，針對以上市政建筑工程的建筑物來說，它自身難以構(gòu)成法拉第籠，并且LEMP不是它主要防護(hù)的目的。在雷電流通過接地裝置時(shí)，低電位會(huì)出現(xiàn)升高的現(xiàn)象。

方案：從具體問題出發(fā)，對建筑物來說，要解決的是怎樣做好等電位聯(lián)接和低阻抗接地問題。對于一些工藝性建筑物來說，特別是有很大占地面積的氧化溝，其基礎(chǔ)鋼筋自身和機(jī)構(gòu)鋼筋較低的接電阻和等電位聯(lián)接并聯(lián)通路早已形成，再進(jìn)行其他處理就沒有必要了，所以，建筑體上的線路應(yīng)敷設(shè)在金屬橋架上或者穿上鋼管，橋架和鋼管一定要接地，并利用它優(yōu)質(zhì)的屏蔽作用屏蔽外露設(shè)備的導(dǎo)電部位，以保護(hù)人身電擊的方式做好等電位的連接。針對關(guān)鍵儀表的信號路線，要通過現(xiàn)場儀表箱中的SPD和接地進(jìn)行等電位形式連接。

5 結(jié)束語

電是人們生活中必不可少的重要資源，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平在逐漸提高，對電的需求量也是越來越大，但是，在應(yīng)用過程中還需要注意很多問題。因?yàn)椴徽_用電會(huì)帶來一定的安全隱患，給人們的生活和人身安全帶來一定的影響，因此，面對這樣的情況，市政電氣設(shè)計(jì)就顯得至關(guān)重要。電氣設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)技術(shù)含量比較高，涉及電氣專業(yè)知識比較強(qiáng)的內(nèi)容。希望以上對市政電氣設(shè)計(jì)有關(guān)問題的分析，能為人們的正常使用帶來一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]丘漢鴻.電氣設(shè)備安裝工程常見問題探析[J].技術(shù)與市場，2012（04）.

[2]蘇萍秀.建筑電氣設(shè)計(jì)常見問題剖析[J].黑龍江科技信息，2011（24）.

〔編輯：白潔〕