市政電氣設(shè)計(jì)中與接地常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

蔡仁豐

(中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司海南分院，海南 海口 570105)

1 市政電氣設(shè)計(jì)中與接地有關(guān)的問(wèn)題

接地分為防雷接地、保護(hù)接地、工作接地。市政電氣設(shè)計(jì)中與接地有關(guān)的問(wèn)題如下。

1.1 市政防雷接地不標(biāo)準(zhǔn)

防雷接地設(shè)計(jì)是安全保障的基礎(chǔ)措施，然而在有些實(shí)際的防雷接地設(shè)計(jì)中，有些設(shè)計(jì)人員相關(guān)的防雷設(shè)計(jì)規(guī)范熟悉度不夠，導(dǎo)致在電氣接地設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員通過(guò)主觀意識(shí)判斷。缺乏規(guī)范性的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致建筑物的安全防護(hù)范圍不足，并不能很好滿足安全防護(hù)作用，同時(shí)缺乏相關(guān)的防雷接地圖紙，不能很好地發(fā)揮設(shè)計(jì)指導(dǎo)作用。接地電阻值在設(shè)計(jì)中未明確，施工中無(wú)法進(jìn)行有效的接地設(shè)置。另外部分施工人員未經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)就直接進(jìn)行接地施工操作，不熟練的施工操作影響了接地質(zhì)量，且不符合相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，留下安全隱患。

1.2 水處理構(gòu)筑物接地問(wèn)題

在進(jìn)行凈(污)水處理廠電氣設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行接地設(shè)計(jì)。為防止事故及水處理設(shè)備安全，水廠通常采用配電接地保護(hù)。配電接地保護(hù)是指配電設(shè)備的接地線和配電箱的接地端相連接，從而達(dá)到可能漏電發(fā)生時(shí)帶電的設(shè)備外殼能與接地線連接到大地。

1.3 10 kV配變電保護(hù)接地不到位

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常遇到10 kV配電設(shè)計(jì)，作為日常生產(chǎn)、生活的主要供電電源，設(shè)計(jì)中應(yīng)重視接地設(shè)計(jì)問(wèn)題。如果10 kV接地保護(hù)不到位，電氣設(shè)備外殼、配電裝置等會(huì)發(fā)生影響人身和設(shè)備安全，可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)的癱瘓，影響人們的工作和生活，危害會(huì)比較大。

1.4 市政照明系統(tǒng)接地問(wèn)題

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，生活質(zhì)量的大幅度提高，使得人們對(duì)路燈照明的需求越來(lái)越高，人們不僅僅滿足于路燈的照明功能，還需要功能性、美觀性等需求。路燈作為照明功能為主，其安全功能挑戰(zhàn)越來(lái)越大。目前，常規(guī)的路燈照明通常采用TN-S的接地方式，這種接地方式的優(yōu)點(diǎn)在于不存在產(chǎn)生點(diǎn)擊隱患，缺點(diǎn)是線路較長(zhǎng)時(shí)很難保證在短時(shí)間內(nèi)切斷故障電路，因此，存在著一定的安全隱患。

1.5 電纜通道接地問(wèn)題

電纜通道接地措施在設(shè)計(jì)及施工時(shí)往往會(huì)容易忽視，項(xiàng)目建設(shè)時(shí)若忽視了該問(wèn)題，在日后的使用運(yùn)行中將帶來(lái)極大的安全隱患。有些項(xiàng)目未進(jìn)行接地裝置設(shè)置，有些接地電阻值未達(dá)到要求，這些都是在工程建設(shè)中需要重視的問(wèn)題。

2 解決市政電氣設(shè)計(jì)中與接地有關(guān)問(wèn)題具體措施

2.1 市政防雷接地不標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

根據(jù)我國(guó)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057-2010)[1]及《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T 50065-2011)[2]，設(shè)計(jì)過(guò)程中，需嚴(yán)格參照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，在設(shè)計(jì)不同類型的市政工程時(shí)，要因地制宜地采取不同的防雷接地措施，盡可能減少雷擊情況的發(fā)生。其次，對(duì)專業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，設(shè)計(jì)人員熟悉設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)明確建筑物防雷分類，并進(jìn)行相應(yīng)的防雷接地設(shè)計(jì)[3]。同時(shí)，施工人員施工作業(yè)前，加強(qiáng)培訓(xùn)，并嚴(yán)格要求持證上崗。當(dāng)接地系統(tǒng)采用TN系統(tǒng)時(shí)，要求接地電阻≤1 Ω，防雷接地與保護(hù)接地、工作接地可以共同使用一套接地裝置系統(tǒng)。室外照明系統(tǒng)箱變、配電控制箱、金屬燈桿及構(gòu)件等的外露導(dǎo)電部分，應(yīng)進(jìn)行有效的保護(hù)接地，要求接地電阻≤4 Ω。路燈燈桿進(jìn)行重復(fù)接地的，重復(fù)接地電阻要求≤10 Ω。

2.2 水處理構(gòu)筑物電氣裝置的接地問(wèn)題

在設(shè)計(jì)前，應(yīng)充分考慮采用何種接地方式進(jìn)行保護(hù)，在水廠設(shè)有專用變壓器時(shí)，建議采用TN-S保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)行三相四線制(ABC相及一根中性線、一根地線)。應(yīng)充分考慮利用自然接地極，可以節(jié)省投資，如接地電阻達(dá)不到要求，可以增補(bǔ)人工接地極。一般采用鍍鋅角鋼、鍍鋅扁鋼、鍍鋅鋼管作為接地體，鍍鋅角鋼和鍍鋅鋼管具有較強(qiáng)的強(qiáng)度，適合打入地中作為接地體。當(dāng)電氣系統(tǒng)的接地電源裝置的距離>50 m時(shí)，可進(jìn)行重復(fù)接地，有效地提高電路的安全系數(shù)。同時(shí)對(duì)三相四線供電電路進(jìn)行重復(fù)接地處理，能夠有效地保護(hù)電路設(shè)備，起到安全保護(hù)作用。

2.3 10 kV配變電接地問(wèn)題

設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格遵循《交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T 50065-2011)，加強(qiáng)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高技術(shù)人員技術(shù)水平。當(dāng)變電所和低電壓用戶不在同一建筑物時(shí)，應(yīng)該分設(shè)兩套接地系統(tǒng)，其接地電阻≤4 Ω。建筑物的外部如果無(wú)法實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)工程，局部需要改為TT系統(tǒng)，以防止人身事故發(fā)生。當(dāng)變電所和低電壓用戶在同一建筑物時(shí)，變電所和低電壓用戶可以使用同一個(gè)接地裝置，將零線和保護(hù)地線連接一起，并可靠接地。

2.4 市政照明系統(tǒng)接地問(wèn)題

戶外道路照明系統(tǒng)可采用TT接地方式，解決線路較長(zhǎng)時(shí)缺乏等電位連接問(wèn)題，這種接地方式只存在較小的故障電流，不會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模的線路故障。

電氣設(shè)計(jì)在市政建設(shè)項(xiàng)目中占有舉足輕重的作用，而電氣接地是市政電氣中的重中之重，不僅起到人身安全性的問(wèn)題，還關(guān)系到社會(huì)安全秩序，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)研究市政接地設(shè)計(jì)，有效解決市政電氣接地設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題。

2.5 電纜通道接地問(wèn)題

電纜通道中接地裝置具體敷設(shè)方式為：在電纜排管兩端各敷設(shè)一組接地裝置，中間等距敷設(shè)2～3組接地裝置，接地裝置應(yīng)低于電纜排管墊層底部，之后將混凝土墊層中預(yù)埋的兩根接地扁銅與接地裝置相連。需要注意的是，接地裝置中的鋼部件需熱鍍鋅進(jìn)行反腐處理，各連接點(diǎn)需保證焊接牢固。

圖1為接地裝置示意圖，接地裝置材料表具體見(jiàn)表1。

1-扁鋼；2-角鋼；3-連接扁鋼

表1 接地裝置材料表(每組)

編號(hào)名稱規(guī)格/mm單位數(shù)量1扁鋼-50×5×15 100根12角鋼L50×5×2 500根43連接扁鋼-50×5×L根2

注：表1中，L為道路總長(zhǎng)度。

設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格按照?qǐng)D集《12D101-5》中的接地裝置施工圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，接地電阻≤4Ω，若達(dá)不到要求，需要增補(bǔ)接地極[4]。施工時(shí)，應(yīng)做好接地裝置施工，在電力通道打墊層前，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求把接地裝置設(shè)置好，同時(shí)在墊層中設(shè)置好連接扁鋼，構(gòu)成全通道的接地裝置[5]。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市政工程作為一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施工程，已經(jīng)深入到我們的日常工作生活中。本文簡(jiǎn)單列舉了市政電氣接地設(shè)計(jì)中遇到的五個(gè)方面問(wèn)題，并進(jìn)行分析解決，為類似工程設(shè)計(jì)提供參考，保證電氣系統(tǒng)的安全性，給人們的生活帶來(lái)便利。

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