市政工程电气设计中的防雷接地问题

市政工程电气设计中的防雷接地问题

赖彬源

华蓝设计(集团)有限公司     广西   南宁   530000

摘要：伴随城市化进程的增快，市政工程逐渐成为社会公众重点关注的对象。市政工程作为维护城市运行的基础，直接关系到城市今后的发展、当地居民的生活质量。并且，市政工程牵涉范围比较广，但都和人们的日常生活存在莫大关联。市政工程中的电气工程存在一定的特殊性，提高电气设计安全性，特别是做好电气设计中的防雷接地工作十分关键。当前，我国市政工程电气设计中，关于防雷接地方面依旧存在较多不足，应当对这些问题展开深入分析，并采取对应的处理策略。

关键词：市政工程；电气设计；防雷接地问题

城市的持续发展让人们提高了对市政工程的关注，电气工程作为市政工程中的关键一环，会对城市运行起到关键性作用。市政电气系统的防雷接地工作非常重要，直接决定了电力运行是否安全稳定。因此在市政工程电气设计过程中，必须要强化电气系统的防雷接地问题分析，制定科学合理的解决对策，充分保障市政电力系统的安全性，为人们提供更加安全、可靠的电力服务，也让人们的生活质量水平不断提高。

1.市政工程电气设计防雷接地存在的主要问题分析

1.1设计要求不明确

对于市政电气设计防雷接地工作来说，欠缺明确的设计要求属于非常严重的一项问题，容易引起各方面的不良反应。因为防雷接地设计的关键原理在于，将雷击形成的瞬时高电流凭借接地系统转移到地面，从而防止电气设备、系统、基础设施等受到损坏。不过，在实行防雷接地设计时，在质量方面的控制具有比较严格的要求，必须要保证对各道设计流程实行有效控制，尤其是在雷电频发地区，应当适当提升防雷接地设计等级。不过，在实际工作中，设计人员容易忽略城市具体状况，过于依赖个人经验或者历史信息资料来实行防雷接地设计，无法充分确保防雷接地的质量与实际运用效果[1]。

1.2市政防雷接地不标准

防雷接地设计是保证安全的重要措施，不过在部分实际市政工程的电气设计之中，存在部分设计人员对于防雷接地设计的规章制度和要求了解不到位，从而在实行设计时，设计人员只能凭借主观意识加以粗略判断。而若是设计不具有规范性，就会使得建筑体的安全防护水平不达标，无法有效发挥出安全防护的作用。并且，也没有绘制有关防雷接地的标准图纸，从而不能使得设计工作的指导作用有效发挥出来。此外，还存在部分施工人员没有接受专业化培训便直接上岗参与接地施工作业，因为其不熟练、不规范的施工操作方式，对接地质量带来了重要影响，同时也不符合有关设计要求，容易形成严重的安全隐患。

1.3 10 kV 条件下接地保护不到位

若是10KV的高压电流骤然接入到低压电流之中，则低电压攒升值能够立刻达到大约6kV，若是接地保护措施处理不当，则电气装置的外壳便会受损，而这会使得人们的生命安全、配电设备的使用性能受到重大影响。从这一方面可以了解到，接地保护非常关键。

当设备的绝缘层受损之后，设备的导电性也会随之提高，再加上金属原本就具有非常高的导电性，如此会使得整个配电系统受到重要影响，同时还可能造成整个系统发生瘫痪。接地故障也有可能引起弧光接地现象，若是弧光无法立即消除，则电路便可能发生短路问题，使得供电稳定性受到严重威胁[2]。

1.4照明系统及配电接地问题

伴随城市的持续性发展，人们也对照明系统提出了更高的要求，而市政工程亦是如此，尤其是对道路照明条件具有较高需求。目前，许多道路均采取的是TN-S接地方式，一般状况下不会受到雷击，不过如果线路末端发生故障或者是照明时间太长，那么线路便只能凭借瞬时电流脱口器来进行保护，无法立即将故障电路予以断开，极易引发电击危险。另外，许多城市中铺设的电缆数量不断增多，不过线路中的高电流特性使得配电设计受到一些影响，并且，在低电阻问题的管控方面尚不具有成熟、完善的参照，极易引发安全事故。

1.5水处理构筑物接地

在进行给排水电气设计时，水处理构筑物接地问题也属于其中非常重要的一项安全风险。引发此问题的关键原因在于施工人员专业知识掌握不足。在市政工程电气设计工作中，许多工作人员均将钢材作为关键接地材料，而此种做法本质上是错误的。这是由于实行接地施工的工作人员并没有意识到“接地”和“等电位联结”二者间的关联与差别，盲目地将两个观念混淆，以为两者在技术层面的处理方式是一致的，从而导致施工之后形成了安全隐患[3]。

2.优化市政工程电气设计防雷接地相关对策

2.1防雷接地设计系统化

对于市政工程的电气设计而言，实行防雷接地设计应当综合实际需求，确定设计方向，保障设计工作系统化、规范化开展，同时也要使得防雷接地设计方案具有一定的可行性。在实际进行防雷接地设计时，应当综合城市、环境等各方面的差异情况展开设计。比如，对于水厂内的防雷接地设计工作，便应当充分了解到各种设备所处的运行环境比较复杂，存在较多的难以确定与控制的因素，为此，在实际设计时就需要把导线与钢筋进行连接，从而做到点位相对，同时对于具有较高灵敏性的设备也应当重视其接地处理工作。又比如在进行路桥工程的防雷接地设计时，关键在于将墙面金属和桥墩元件实行焊接处理，以此确保能将雷电电流有效导入地面。

2.2市政防雷接地不标准问题

基于《建筑物防雷设计规范》和《交流电气装置的接地设计规范》，在进行防雷接地设计时，应当严格遵照设计规范规定，对于不同种类的市政工程项目，必须要有针对性的采取对应的防雷接地方式，尽量降低雷击事故的发生几率。另外，还要对专业人员提供技能培训，使之能够对有关设计规范、标准做到全面了解和熟练运用，在设计过程中必须要清晰明确建筑体的防雷分类，同时还需要保证防雷接地设计的合理性、可行性。并且，在施工人员开展接地作业之前，需要为其提供岗前培训，在培训结束后还要组织专业化考核，要求每位施工人员通过考核且持有专业资质证书方可上岗。若是接地系统采取的是TN系统，则必须要控制接地电阻不超过1Ω，防雷接地和保护、工作接地可共用相同的一套接地设备。对于室外照明系统中的变压箱、配电控制箱、金属灯杆和构件等外露导电部位，需要采取必要的接地保护措施，且要将接地电阻控制在4Ω以下[4]。

2.310kV条件下接地保护

当对10kV电压配电系统进行施工作业时，需要将《交流电气装置的接地设计规范》作为重要标准来确定防雷接地设计的各项参数，并且要从全局考虑，确保设计方案足够完善、合理。此外，还需要定期对全部线路实行检查，若是发现存在问题，便应当立刻采取措施将问题加以处理，使得风险系统能够被控制在最小范围以内。若是低压用户与变电所并未设置在相同建筑区域中，那么就需要至少设置两个接地装置，把电阻为4Ω的接地设备安设在变电所内，同时要在用户位置增加TT系统接地装置，促使用户的人身财产安全得到可靠保障。而若是低压用户与变电所处于相同建筑区域中，则只需要安装一个接地装置，并且要做好保护接地和零线的连接。

2.4优化照明接地及配电接地

改进照明接地方法，可以有效提升市政工程电气系统的稳定、安全水平，对于传统TN-S接地方式中具有的缺陷问题，可采取TT接地的方法来加以弥补。在部分户外道路欠缺等电位联结的状况下，TT接地要比TN-S的安全性更强。例如，在配电线路比较长的情况下，此时故障电流也相对比较低，漏电保护装置的动作电流一般是处于一个非常小的范围之内，普遍不超过1A，可以有效避免线路长、故障电流小等问题引发的风险，使得接地线路的安全具有可靠保障。尽管此方式具有非常多的优点，不过也具有一些缺陷，比如：低压电气外壳接地保护效果不如IT系统、接地装置，需要使用大量钢材，且无法回收二次利用。对于配变电问题，设计人员应当严格依照交流电器设备接地标准进行设计，面对不同位置需要安装不同类型的接地设备，并结合实际状况灵活调整接地设备。例如，低压用户和位于相同建筑中的变电所可使用同一套接地设备；如果位于不同建筑或者二者间隔距离较远，则应当采用不同接地设备，同时还要确保接地点和电压器之间具有适宜的间距，从而确保接地设备的安全性[5]。

2.5水处理构筑物设备的接地问题的解决

对于水处理构筑物设备的接地问题，应当清晰认知接地和电位联结之间存在的区别与关联，实施规范性接地操作。在开展接地设计时，需要对TN系统加以灵活运用，当电气设备和低压系统电源接地点间距大于五十米的情况下，应当使用PE实行重复接地，以此实现重复接地后的对地电位降低功能，从而促使接触电压有效降低，达成安全保护的目的。而对三相四线供电线路的重复接地，会使其设备保护功能有效加强，避免出现设备烧损的问题。因为其功能的特殊性，通常将其应用于水处理构筑物设计方面，如果不实行重复接地，则漏电装置和人体间便不会形成电位差，则不会产生人体遭受电击的风险。

从市政工程电气设计的经济、安全效益角度出发进行分析，对于现有的接地规范标准中，大多采取的是以自然接地作为接地极，此种方式既可以很好地降低工作量，节约钢材、石材等材料的应用，同时还能够借助大地线路的传导功能，起到减小电阻与延长使用年限的效果。而对于构筑物中使用结构钢筋实行电位联结，则能达成重复接地的目的，如此不仅保障了接地的安全性，还使得市政工程电气设计取得更高的经济效益。针对电击防护而言，实行电位联结的主要目的便是促使导电部位的电位等同，如此能够显著降低电击风险，以此保障人们的生命财产安全。

2.6电缆通道接地问题

电缆通道内的接地设备主要敷设要点为：首先在电缆排管两侧各自安装一组接地设备，再在中间等距离安装2-3组接地设备，接地设备不得高于电缆排管垫层底侧，然后把混凝土垫层内预先埋设的两根接地扁铜和接地设备进行连接。应当格外注意的是，接地设备内的钢部件应当采取热镀锌的方式加以防腐处理，对于各个连接点应当充分保障其焊接的稳固性。在电气设计过程中，需要严格遵照接地装置施工图实行设计，将接地电阻控制在4Ω以下，如果无法达到要求，就应当增加接地极。在防雷接地施工时，需要确保接地设备施工操作的规范进行，在进行电力通道垫层铺设之前，需要根据设计规定将接地设备安装好，并且要在垫层内设置一定的连接扁钢，以此形成全通道的接地系统。

结束语：

综上可知，随着国内经济水平的日益提升，我国在电力使用安全性方面有了更多新要求，所以，电力系统的配置与优化是符合经济与社会进步发展的重要基础。对市政工程电力设计中的防雷接地问题加以分析了解，合理提升用电效率，对防雷接地问题实行有效控制，确保其安全、可靠程度，如此方可确保事故发生的第一时间就能被发现与处理，从而更好地满足经济发展需求。

参考文献：

[1]陈静. 市政电气设计中的防雷接地问题及解决办法[J]. 四川建材,2021,47(09):194-195.

[2]胡丽华. 市政工程电气设计中的防雷接地问题探讨[J]. 江西建材,2021,(05):43+45.

[3]王冠. 市政排水工程电气设计中常见问题分析[J]. 建筑电气,2021,40(01):29-33.

[4]蔡仁丰. 市政电气设计中与接地常见问题及处理措施[J]. 四川建材,2020,46(06):191-192.

[5]邵明瑞,王健. 市政电气设计中接地设计的若干问题[J]. 工程建设与设计,2019,(19):110-111+117.