基于市政电气设计中的接地问题探讨

冯润本

摘要：在市政电气设计中，接地设计占有十分重要的位置，因为接地与市政电气系统运转的安全性与稳定性有着非常密切的关系。在市政电气接地设计的过程中，相关工作人员往往会出现以下一些问题：对设计规范的内容不是十分的了解、不注重设计细节等等。而一旦出现这些问题，整体的市政电气设计都会受到影响。所以，相关工作人员一定要丰富自己的专业知识，在工作的时候集中精力，从而将市政电气接地设计工作做好，使接地设计具有较高的实用性能。本文就接地设计中存在的问题进行探讨。

关键词：市政;接地概述;接地故障;电气设计

1.接地概述

在一般情況下，接地可以分为两种形式，第一种形式是：工作接地，顾名思义，工作接地主要是为了保证正常工作而实施的接地;第二种形式是：保护接地，保护接地主要是为了使电气系统稳定运转，确保使用者的安全而实施的。

2.接地设计中存在的问题

2.1线路保护和线路安全问题

因接地故障而引起的触电问题是最为常见的电击事故，而在其故障情况下，多会引发因电火花、电弧而产生的火灾。而这种间接性的问题故障，其难度控制要高于直接触电电击。但是由于技能性的缺失或是不规范的操作，往往会造成间接性事故问题的增加，而反映在工程设计中，则是常用的IT系统在采用过流电进行保护中，往往会因为缺失对出线保护灵敏度和最大配电距离检测，而造成线路安全危机。其主要发生在道路、高架桥等路线以及隧道电气设计中，其照明以及检修电源的干线回路多成带状，而在地下水或是渗透液的提升泵站点的链接式的配电干线，其负荷呈现出点状或是分散状。而在配电距离设计中，应当适应于电压损失和过电流保护灵敏度的要求，但是由于检验过程较为麻烦，而且消耗大量经济性资源，常会造成其检验搁置，进而影响了线路的安全性。

2.2道路照明配电接地系统存在的问题

目前，在一般建筑物中较多的采用TN-S及TN-C-S方式。但引发的现实问题是很多道路照明路灯都会发生经常性断电现象，也就是跳闸问题。事实是，在室外照明中，环境和条件有很大的区别，采取TN-S有何大的不稳定性。主要原因就是预防电击室内环境需要作电位联结;然而，在室外环境的道路照明无法实现这一点。所以TN-S不适合用于室外而较多用于室内。但是，随着科技的发展，现在已经具备了较完善的剩余电流动作保护器，我们已经具备采用1tI方式的条件，对于道路照明来说已经达到了相关的安全要求。

在低压配电系统中，接地故障与带电导体间的短路相比，是比较容易发生的故障。最为常见的是，因为接地故障而造成的间接接触电击事故。此外，生活中常见的电致火也是接地故障引起的电弧，电火花所造成。然而，对接地故障造成的间接接触保护具有相当高的难度，原因就在于接地系统接地故障的防范措施和要求不尽相同。

2.3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。

2.4 10kV配变电应注意的问题

在10kV的配电网中，接地系统的中性点不需要接地，这种接地方式有两大好处。第一个好处：即使供电系统发生问题，接地系统仍可以继续运行，运行时间大约为1个半小时;第二个好处：这种接地方式的安全系数较高，保障了使用者的生命安全。对地电流允许通电的最大额度为20A，但是近几年我国的工业发展的越来越好，自然而然10kV的电缆使用量也就大大的增加了，这也就意味着20A的对地电流已经无法满足广大民众对电的需求了。而且，接地系统一旦发生问题，整个电路就易出现短路现象，这种情况严重的阻碍了市政电气系统的运转，也危害到了人民的生命安全。

3.解决以上问题的针对性措施

3.1线路保护和线路安全问题的解决

在设计中，要充分依据不同的接地系统采用不同的接电保障方式，以实现接地装置的安全性。当出现接地故障以过电流进行防护时，要将出现电缆末端的电流值进行精确性算出，其要根据变压器和低压侧母线值进行定位，以实现对低压断路器可靠性的判断。在进行单相短路计算时，要明确电阻温度取值，可采用绝缘材料稳定性计算和最高工作温度计算实现;当采用低压断路器进行接地保障时，要进行保护灵敏度验算，以实现对其灵敏度检测，提升线路的安全性。

3.2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。

3.3建筑物防雷接地问题的解决

从现实的情况出发，对如高架桥、水处理厂等构筑物而言，做好低阻抗接地和等电位联结的问题是电气设计的关键。在污水处理厂设计中，由于其氧化沟的占地面积较大，其结构钢筋和基础钢筋本身已形成良好的等电位联结并联通路和较低的接地电阻，因此，并不需要进行过多的处理;建筑物上的路线，应当在金属桥架内设置，并要求钢管和桥架接地，促使其屏蔽作用的发挥;而对于导线外露部分，则要求进行局部性的电位连接，以实现防护效能;在仪表信号线路设计时，则要求经过仪表内的电涌保护器后进行接地电位联结。在高架桥设计时，也要进行同样要求的设计，如桥墩内作为引下线的钢筋应与上部桥面的结构钢筋、金属栏杆（包括灯杆）和基础钢筋做好连接，形成良好的低阻抗电气通路;桥上的路灯线路应穿钢管并接地;桥下箱式变的接地装置应与防雷引下线接地共用接地装置，其接地电阻主要取决于电气装置对人身安全的合理要求值;如果分为两个接地系统，往往难以满足隔离间距的要求，则两者应实施等电位联结，以消除雷电流在两接地体之间土壤阻抗Zearth上的共模电位差对电气装置的危害，以实现对人身安全的保护性。

3.4 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。

4.结语

总结，针对市政电气安全的问题，重在预防，要从最源头进行防控，电气设计之初就应该考虑好各项问题，尤其是最普遍的电气接地问题，更要综合多方面因素，在设计过程中予以重视，严格按照标准执行，只有这样才能保障电气设施运行中或特殊情况下的安全性。

参考文献：

[1]凌红军.住宅电气设计若干问题探究[J].技术与市场，2012（12）.

[2]李树仁.住宅电气设计[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009（2）.

[3]郭凤文.浅论市政电气设计中与接地有关的几个问题[J].电气应用，2011，25（8）：108-112，119.

[4]谢聪华.市政电气设计有关问题的探讨[J].科园月刊，2012，（5）：94-95.