市政电气设计中的主要问题分析

陈爽

摘 要：随着社会经济的发展，我国市政电气部门也得到了一定的发展。在不断满足人们日益增长的物质需求的同时，还需要对电气设计过程中出现的问题进行细致的研究，并分析设计过程中需要注意的问题，以保证我国电力工程有效地向前发展。

关键词：市政；电气设计；主要问题；配电

中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）11-0058-02

进入21世纪以来，我国电气工程正朝着科学、合理的方向发展，尤其是市政电气设计，更是对整个电气工程的发展具有一定的促进作用。为了确保我国电力工程的有效运行，文章从以下几方面对现阶段市政电气设计的相关内容进行了详细的阐述，以期为相关工作人员提供借鉴。

1 TN系统出现灵敏度和最大电距离校验问题

问题：有关低压的配电情况，发生接地故障的概率要远远高于含有导体而短路的情况。因为接地问题而出现的电击事故是最多发、常见的电击问题。电气的火灾源主要是电火花和接地故障，与直接接触的电击进行比较是相对复杂的。在不同的接地系统中，接地故障的保护措施也会有所不同，但是，在现实生活中，一些防护方式还是会存在很多不足，会经常发生安全事故，而这些问题在工程设计时就会反映出来。就TN系统来说，在进行接地保护时，运用电流兼作，对其所对应的最大配电距离校验和低压配电线路的保护不够重视，这也是经常出现的故障之一。

在校验电流保护灵敏度时，还应该注意以下几个问题。

在连接单相短路电流时，要考虑导体电阻的数值，按照公式（1）进行计算：

R=1+d（a-20）r20I. （1）

公式（1）中：d——电阻的温度；

a——导线的实际温度；

r20——20 ℃导线单位长度电阻；

I——线路长度。

运用低压短路的方式预防接地故障时，在验算灵敏度时，要进行详细的计算，按照公式（2）进行：

K=Id·102/KnMn. （2）

公式（2）中：Id——单相短路的电流量；

Kn——脱扣的瞬时动作电流或延时电；

Mn——脱口器伸展时的动作数值；

K——导线灵敏度总电压值。

当电器和低压断路器作为TN系统接地故障过电流保护电器时，防止电击问题出现十分关键。

2 设计10/0.4 kV配电所时需注意的问题

经低电阻将10 kV系统接地后，设计10/0.4 kV配电所时需注意的问题是：经消弧线圈接地系统和中性点接地是我国市政10 kV配电网经常使用的方式。在单相接地之后可以持续运行1～2 h，这是它的优点所在，这样不会马上停止供电，大大提高了供电的可靠性。随着10 kV电缆在城市中的增加，超过20 A限值的在地电容电流量会经常出现。在单项接地故障发生时，因为增大了电弧能量，所以，就会有极小的自熄概率存在其中，进而会出现间接短路的情况，增大了事故发生的概率，覆盖了之前的优点。近几年，针对电缆不断增多的情况，开始改变10 kV不接地系统，应用低电阻的接地系统，这样做，对系统以单项形式接地来改善电气设备、降低异常过电压都会带来一定的帮助。但是，当接地故障出现在系统中时，接地电流就会非常大，影响到10/0.4 kV配电所的具体设计。

方案：当10 kV中性点不接地时，低压系统接地和保护10/0.4 kV配电所高压使用一个接地极，它的接地电阻要小于4 Ω。当单项接地故障出现在10 kV系统中时，只是将报警信号发射出去，并没有重视10 kV系统利用低电阻接地后出现的一些问题，在设计工程时，也很少了解和关注究竟用什么样的接地方式。

3 设计10 kV配电系统时需注意的问题

在中性点经低压阻接地之后，设计10 kV配电系统时需注意的问题是：当接地故障再次出现时，故障信号不只是作用于信号，还应该作用于跳闸。零序电流的保护是接地故障保护时主要使用的保护方式。故障所在点的位置和接地故障的电流之间不存在一定的联系，只是同线路的分布电容、中性点接地电阻、接地点的过度电阻有一定的联系，所以，只能使用带阶梯时限的零序电流来保护下级与上级保护动作的选择性。因为电压互感器的连线对信号的作用非常小，所以，在接线时用到了V-V来实现这部分的工作。经过低压电阻将10 kV系统接地后，对谐振过电压的振幅有降低作用，对弧光接地过电压有抑制作用，并且还可以迅速切断电源，大大降低了系统元件的绝缘水平。

方案：在高压侧出现故障时，应加强防范10 kV接地故障过电压对人身和设备带来的危害。在变电所接地电阻RB上，接地故障电流Id会出现故障电压，在Id变大的同时它也会随着变大。因为高压保护接地和低压系统中性点接地时，使用的是相同的低级RB，如此一来，TN系统会因为PE线上千伏的故障电压而导致低压系统出现停滞的现象，这样人身电击事故发生的概率就会增大。

就PE系统来说，尽管低压电气装置外漏导电部分的故障过电压Uf不会传送到这里引发事故，但是，线路和电气设备中的中频过电压出现在绝缘面上，因此，会导致接地火灾和短路现象的发生。面对这样的情况应该采用以下方式解决：①当低压用户和变电所不在相同建筑物内时，电源配电的保护接地不能与低压系统使用同一个接地装置，应该设置两个接地装置。总等电位联接条件不在建筑物外时，应该使用局部TT系统，避免人身电击情况的发生。②用户和变电所在同一建筑物内时，因为总等电位接地会作用在其中，所以，就可以共用接地装置。

4 市政建筑工程的防雷接地情况

问题：在地面上，要解决空间范围内的雷击电磁经过电压问题，经常会使用建筑物的六面空间或法拉第笼等方式进行处理。因为法拉第笼不仅可以代替避雷针作为直击雷的防护措施，而且还可以用于雷击电磁脉冲。然而，针对以上市政建筑工程的建筑物来说，它自身难以构成法拉第笼，并且LEMP不是它主要防护的目的。在雷电流通过接地装置时，低电位会出现升高的现象。

方案：从具体问题出发，对建筑物来说，要解决的是怎样做好等电位联接和低阻抗接地问题。对于一些工艺性建筑物来说，特别是有很大占地面积的氧化沟，其基础钢筋自身和机构钢筋较低的接电阻和等电位联接并联通路早已形成，再进行其他处理就没有必要了，所以，建筑体上的线路应敷设在金属桥架上或者穿上钢管，桥架和钢管一定要接地，并利用它优质的屏蔽作用屏蔽外露设备的导电部位，以保护人身电击的方式做好等电位的连接。针对关键仪表的信号路线，要通过现场仪表箱中的SPD和接地进行等电位形式连接。

5 结束语

电是人们生活中必不可少的重要资源，随着社会经济的发展，人们的生活水平在逐渐提高，对电的需求量也是越来越大，但是，在应用过程中还需要注意很多问题。因为不正确用电会带来一定的安全隐患，给人们的生活和人身安全带来一定的影响，因此，面对这样的情况，市政电气设计就显得至关重要。电气设计工作是一项技术含量比较高，涉及电气专业知识比较强的内容。希望以上对市政电气设计有关问题的分析，能为人们的正常使用带来一定的帮助。

参考文献

[1]丘汉鸿.电气设备安装工程常见问题探析[J].技术与市场，2012（04）.

[2]苏萍秀.建筑电气设计常见问题剖析[J].黑龙江科技信息，2011（24）.

〔编辑：白洁〕