市政電氣設計中的主要問題分析

陳爽

摘 要：隨著社會經濟的發展，我國市政電氣部門也得到了一定的發展。在不斷滿足人們日益增長的物質需求的同時，還需要對電氣設計過程中出現的問題進行細致的研究，并分析設計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展。

關鍵詞：市政；電氣設計；主要問題；配電

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

進入21世紀以來，我國電氣工程正朝著科學、合理的方向發展，尤其是市政電氣設計，更是對整個電氣工程的發展具有一定的促進作用。為了確保我國電力工程的有效運行，文章從以下幾方面對現階段市政電氣設計的相關內容進行了詳細的闡述，以期為相關工作人員提供借鑒。

1 TN系統出現靈敏度和最大電距離校驗問題

問題：有關低壓的配電情況，發生接地故障的概率要遠遠高于含有導體而短路的情況。因為接地問題而出現的電擊事故是最多發、常見的電擊問題。電氣的火災源主要是電火花和接地故障，與直接接觸的電擊進行比較是相對復雜的。在不同的接地系統中，接地故障的保護措施也會有所不同，但是，在現實生活中，一些防護方式還是會存在很多不足，會經常發生安全事故，而這些問題在工程設計時就會反映出來。就TN系統來說，在進行接地保護時，運用電流兼作，對其所對應的最大配電距離校驗和低壓配電線路的保護不夠重視，這也是經常出現的故障之一。

在校驗電流保護靈敏度時，還應該注意以下幾個問題。

在連接單相短路電流時，要考慮導體電阻的數值，按照公式（1）進行計算：

R=1+d（a-20）r20I. （1）

公式（1）中：d——電阻的溫度；

a——導線的實際溫度；

r20——20 ℃導線單位長度電阻；

I——線路長度。

運用低壓短路的方式預防接地故障時，在驗算靈敏度時，要進行詳細的計算，按照公式（2）進行：

K=Id·102/KnMn. （2）

公式（2）中：Id——單相短路的電流量；

Kn——脫扣的瞬時動作電流或延時電；

Mn——脫口器伸展時的動作數值；

K——導線靈敏度總電壓值。

當電器和低壓斷路器作為TN系統接地故障過電流保護電器時，防止電擊問題出現十分關鍵。

2 設計10/0.4 kV配電所時需注意的問題

經低電阻將10 kV系統接地后，設計10/0.4 kV配電所時需注意的問題是：經消弧線圈接地系統和中性點接地是我國市政10 kV配電網經常使用的方式。在單相接地之后可以持續運行1～2 h，這是它的優點所在，這樣不會馬上停止供電，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經常出現。在單項接地故障發生時，因為增大了電弧能量，所以，就會有極小的自熄概率存在其中，進而會出現間接短路的情況，增大了事故發生的概率，覆蓋了之前的優點。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，應用低電阻的接地系統，這樣做，對系統以單項形式接地來改善電氣設備、降低異常過電壓都會帶來一定的幫助。但是，當接地故障出現在系統中時，接地電流就會非常大，影響到10/0.4 kV配電所的具體設計。

方案：當10 kV中性點不接地時，低壓系統接地和保護10/0.4 kV配電所高壓使用一個接地極，它的接地電阻要小于4 Ω。當單項接地故障出現在10 kV系統中時，只是將報警信號發射出去，并沒有重視10 kV系統利用低電阻接地后出現的一些問題，在設計工程時，也很少了解和關注究竟用什么樣的接地方式。

3 設計10 kV配電系統時需注意的問題

在中性點經低壓阻接地之后，設計10 kV配電系統時需注意的問題是：當接地故障再次出現時，故障信號不只是作用于信號，還應該作用于跳閘。零序電流的保護是接地故障保護時主要使用的保護方式。故障所在點的位置和接地故障的電流之間不存在一定的聯系，只是同線路的分布電容、中性點接地電阻、接地點的過度電阻有一定的聯系，所以，只能使用帶階梯時限的零序電流來保護下級與上級保護動作的選擇性。因為電壓互感器的連線對信號的作用非常小，所以，在接線時用到了V-V來實現這部分的工作。經過低壓電阻將10 kV系統接地后，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，大大降低了系統元件的絕緣水平。

方案：在高壓側出現故障時，應加強防范10 kV接地故障過電壓對人身和設備帶來的危害。在變電所接地電阻RB上，接地故障電流Id會出現故障電壓，在Id變大的同時它也會隨著變大。因為高壓保護接地和低壓系統中性點接地時，使用的是相同的低級RB，如此一來，TN系統會因為PE線上千伏的故障電壓而導致低壓系統出現停滯的現象，這樣人身電擊事故發生的概率就會增大。

就PE系統來說，盡管低壓電氣裝置外漏導電部分的故障過電壓Uf不會傳送到這里引發事故，但是，線路和電氣設備中的中頻過電壓出現在絕緣面上，因此，會導致接地火災和短路現象的發生。面對這樣的情況應該采用以下方式解決：①當低壓用戶和變電所不在相同建筑物內時，電源配電的保護接地不能與低壓系統使用同一個接地裝置，應該設置兩個接地裝置。總等電位聯接條件不在建筑物外時，應該使用局部TT系統，避免人身電擊情況的發生。②用戶和變電所在同一建筑物內時，因為總等電位接地會作用在其中，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，要解決空間范圍內的雷擊電磁經過電壓問題，經常會使用建筑物的六面空間或法拉第籠等方式進行處理。因為法拉第籠不僅可以代替避雷針作為直擊雷的防護措施，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，它自身難以構成法拉第籠，并且LEMP不是它主要防護的目的。在雷電流通過接地裝置時，低電位會出現升高的現象。

方案：從具體問題出發，對建筑物來說，要解決的是怎樣做好等電位聯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，其基礎鋼筋自身和機構鋼筋較低的接電阻和等電位聯接并聯通路早已形成，再進行其他處理就沒有必要了，所以，建筑體上的線路應敷設在金屬橋架上或者穿上鋼管，橋架和鋼管一定要接地，并利用它優質的屏蔽作用屏蔽外露設備的導電部位，以保護人身電擊的方式做好等電位的連接。針對關鍵儀表的信號路線，要通過現場儀表箱中的SPD和接地進行等電位形式連接。

5 結束語

電是人們生活中必不可少的重要資源，隨著社會經濟的發展，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，在應用過程中還需要注意很多問題。因為不正確用電會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，市政電氣設計就顯得至關重要。電氣設計工作是一項技術含量比較高，涉及電氣專業知識比較強的內容。希望以上對市政電氣設計有關問題的分析，能為人們的正常使用帶來一定的幫助。

參考文獻

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

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

〔編輯：白潔〕