市政電氣設(shè)計中與接地常見問題及處理措施

蔡仁豐

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

1 市政電氣設(shè)計中與接地有關(guān)的問題

接地分為防雷接地、保護接地、工作接地。市政電氣設(shè)計中與接地有關(guān)的問題如下。

1.1 市政防雷接地不標準

防雷接地設(shè)計是安全保障的基礎(chǔ)措施，然而在有些實際的防雷接地設(shè)計中，有些設(shè)計人員相關(guān)的防雷設(shè)計規(guī)范熟悉度不夠，導致在電氣接地設(shè)計過程中，設(shè)計人員通過主觀意識判斷。缺乏規(guī)范性的設(shè)計，導致建筑物的安全防護范圍不足，并不能很好滿足安全防護作用，同時缺乏相關(guān)的防雷接地圖紙，不能很好地發(fā)揮設(shè)計指導作用。接地電阻值在設(shè)計中未明確，施工中無法進行有效的接地設(shè)置。另外部分施工人員未經(jīng)過專業(yè)培訓就直接進行接地施工操作，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)計標準，留下安全隱患。

1.2 水處理構(gòu)筑物接地問題

在進行凈(污)水處理廠電氣設(shè)計時，需要進行接地設(shè)計。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。配電接地保護是指配電設(shè)備的接地線和配電箱的接地端相連接，從而達到可能漏電發(fā)生時帶電的設(shè)備外殼能與接地線連接到大地。

1.3 10 kV配變電保護接地不到位

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

1.4 市政照明系統(tǒng)接地問題

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，生活質(zhì)量的大幅度提高，使得人們對路燈照明的需求越來越高，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)點在于不存在產(chǎn)生點擊隱患，缺點是線路較長時很難保證在短時間內(nèi)切斷故障電路，因此，存在著一定的安全隱患。

1.5 電纜通道接地問題

電纜通道接地措施在設(shè)計及施工時往往會容易忽視，項目建設(shè)時若忽視了該問題，在日后的使用運行中將帶來極大的安全隱患。有些項目未進行接地裝置設(shè)置，有些接地電阻值未達到要求，這些都是在工程建設(shè)中需要重視的問題。

2 解決市政電氣設(shè)計中與接地有關(guān)問題具體措施

2.1 市政防雷接地不標準問題

根據(jù)我國《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》(GB 50057-2010)[1]及《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》(GB/T 50065-2011)[2]，設(shè)計過程中，需嚴格參照設(shè)計規(guī)范要求，在設(shè)計不同類型的市政工程時，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，對專業(yè)人員進行技術(shù)培訓，設(shè)計人員熟悉設(shè)計規(guī)范，設(shè)計時應(yīng)明確建筑物防雷分類，并進行相應(yīng)的防雷接地設(shè)計[3]。同時，施工人員施工作業(yè)前，加強培訓，并嚴格要求持證上崗。當接地系統(tǒng)采用TN系統(tǒng)時，要求接地電阻≤1 Ω，防雷接地與保護接地、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)件等的外露導電部分，應(yīng)進行有效的保護接地，要求接地電阻≤4 Ω。路燈燈桿進行重復接地的，重復接地電阻要求≤10 Ω。

2.2 水處理構(gòu)筑物電氣裝置的接地問題

在設(shè)計前，應(yīng)充分考慮采用何種接地方式進行保護，在水廠設(shè)有專用變壓器時，建議采用TN-S保護系統(tǒng)，實行三相四線制(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，如接地電阻達不到要求，可以增補人工接地極。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的強度，適合打入地中作為接地體。當電氣系統(tǒng)的接地電源裝置的距離>50 m時，可進行重復接地，有效地提高電路的安全系數(shù)。同時對三相四線供電電路進行重復接地處理，能夠有效地保護電路設(shè)備，起到安全保護作用。

2.3 10 kV配變電接地問題

設(shè)計時嚴格遵循《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》(GB/T 50065-2011)，加強對專業(yè)技術(shù)人員的培訓，提高技術(shù)人員技術(shù)水平。當變電所和低電壓用戶不在同一建筑物時，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法實施等電位聯(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。當變電所和低電壓用戶在同一建筑物時，變電所和低電壓用戶可以使用同一個接地裝置，將零線和保護地線連接一起，并可靠接地。

2.4 市政照明系統(tǒng)接地問題

戶外道路照明系統(tǒng)可采用TT接地方式，解決線路較長時缺乏等電位連接問題，這種接地方式只存在較小的故障電流，不會導致大規(guī)模的線路故障。

電氣設(shè)計在市政建設(shè)項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題，還關(guān)系到社會安全秩序，因此，設(shè)計人員應(yīng)研究市政接地設(shè)計，有效解決市政電氣接地設(shè)計中遇到的問題。

2.5 電纜通道接地問題

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行反腐處理，各連接點需保證焊接牢固。

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為道路總長度。

設(shè)計中，嚴格按照圖集《12D101-5》中的接地裝置施工圖進行設(shè)計，接地電阻≤4Ω，若達不到要求，需要增補接地極[4]。施工時，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)計要求把接地裝置設(shè)置好，同時在墊層中設(shè)置好連接扁鋼，構(gòu)成全通道的接地裝置[5]。

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，市政工程作為一項基礎(chǔ)設(shè)施工程，已經(jīng)深入到我們的日常工作生活中。本文簡單列舉了市政電氣接地設(shè)計中遇到的五個方面問題，并進行分析解決，為類似工程設(shè)計提供參考，保證電氣系統(tǒng)的安全性，給人們的生活帶來便利。

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