張遠(yuǎn)

廣西交通設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 廣西 南寧 530000

引言

隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，市政工程電氣設(shè)計(jì)在城市的基礎(chǔ)設(shè)施中起著至關(guān)重要的作用。無論是供電系統(tǒng)、照明設(shè)備還是市政工程中其他的電氣設(shè)備，它們的安全運(yùn)行都離不開一個(gè)關(guān)鍵的因素，那就是接地策略。接地是通過將不帶電的物體與地球進(jìn)行連接，以確保電氣設(shè)備正常工作并保護(hù)人身安全的措施。市政工程電氣設(shè)計(jì)中的接地策略的選擇，對(duì)于設(shè)備的安全運(yùn)行和城市居民的生活質(zhì)量至關(guān)重要。

1 市政電氣工程中的接地設(shè)計(jì)

市政電氣工程中的接地設(shè)計(jì)是確保電氣設(shè)備運(yùn)行安全的重要環(huán)節(jié)。接地設(shè)計(jì)的目標(biāo)是達(dá)到電氣設(shè)備的低電阻值，以確保其穩(wěn)定性，并且，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。接地是通過將電氣系統(tǒng)的非電性部分與地面形成導(dǎo)電路徑，使電流能夠安全地流向地面，以減少觸電風(fēng)險(xiǎn)和保護(hù)設(shè)備的安全運(yùn)行，其主要原理是利用大地作為電流的路徑，將電流有效地導(dǎo)入到地下，減小電壓的差異。市政電氣工程中的接地系統(tǒng)通常包括接地網(wǎng)和接地極兩種形式，接地系統(tǒng)的選擇需考慮到具體的工程需求、電流負(fù)載和維護(hù)成本等因素，接地網(wǎng)由大面積金屬條或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成，通過將大面積的接地體連接到一起，形成一個(gè)低電阻的導(dǎo)電路徑，提供更低的接地電阻；接地極則是一種獨(dú)立的接地體，通過將具有良好導(dǎo)電性質(zhì)的物質(zhì)（如銅棒）埋入地下，形成一個(gè)垂直于地面的導(dǎo)電棒，將電流導(dǎo)至地面。并且，市政電氣工程中的接地設(shè)計(jì)應(yīng)力求實(shí)現(xiàn)較低的接地電阻，以確保設(shè)備安全運(yùn)行和電流快速泄放。接地電阻與接地體的形狀、長(zhǎng)度、材料和周圍土壤的電阻率等因素有關(guān)，常用的控制接地電阻的方法包括增大接地體的表面積、增加接地體的數(shù)量、提高接地體與土質(zhì)接觸的質(zhì)量等。同時(shí)，市政電氣工程中的接地設(shè)計(jì)需要充分考慮土壤條件對(duì)接地電阻的影響。土壤的電阻率是接地電阻的關(guān)鍵參數(shù)，不同土壤類型具有不同的電阻率，如濕潤(rùn)土壤具有較低的電阻率，而干燥的土壤具有較高的電阻率。因此，在接地設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行對(duì)土壤的類型和電阻率進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)估和測(cè)試，以確保設(shè)計(jì)的接地系統(tǒng)能夠在特定的土壤條件下正常工作。此外，市政電氣工程中的接地設(shè)計(jì)必須滿足相關(guān)的安全性要求和標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50057-2010《市政公用設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》等，對(duì)不同類型的建筑、設(shè)備和電氣系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)提供了明確的要求，設(shè)計(jì)人員必須合理選擇接地系統(tǒng)，以確保設(shè)備和人員安全[1]。

2 市政工程電氣設(shè)計(jì)中的接地策略

2.1 建筑防雷接地

建筑防雷接地是通過將建筑物與大地進(jìn)行有效連接，使雷電擊中的建筑物產(chǎn)生的電荷能夠迅速泄放到地下，保護(hù)建筑物和內(nèi)部設(shè)備的安全。建筑防雷接地的目的是將電流迅速引入地下，減少電壓差異，防止雷電產(chǎn)生的電流通過建筑物內(nèi)部或設(shè)備流動(dòng)，從而避免損毀建筑及建筑內(nèi)的物體，以便更好地保障建筑內(nèi)居民的人身安全。建筑防雷接地系統(tǒng)通常由接閃器、避雷針、接地體等組成，接閃器位于建筑物頂部，具有良好的導(dǎo)電性，能夠吸引并釋放雷電的電荷；避雷針則位于建筑物頂部朝向空氣中，起到引導(dǎo)雷電的作用，將其引至接閃器；而接地體則是將接閃器和建筑物內(nèi)部設(shè)備連接到大地的導(dǎo)電路徑，通常采用銅棒、銅帶等導(dǎo)電材料。同時(shí)，建筑防雷接地設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是控制接地電阻，通過實(shí)現(xiàn)較低的電阻值，確保能夠靈敏地引走雷電電荷。接地電阻受接地體形狀、長(zhǎng)度、材料等因素的影響，為減小接地電阻，需要合理設(shè)計(jì)接地體的形狀和長(zhǎng)度，并確保其與土壤接觸良好。并且，接地體數(shù)量的選擇也會(huì)對(duì)接地電阻產(chǎn)生影響。除此之外，建筑防雷接地設(shè)計(jì)還需要充分考慮土壤的電阻率對(duì)接地電阻的影響。不同種類的土壤具有不同的電阻率，影響電流快速泄放到地下的效果。通常，濕潤(rùn)的土壤具有較低的電阻率，而干燥的土壤具有較高的電阻率。因此，特定土壤條件下的電阻率測(cè)量和評(píng)估是建筑防雷接地設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。最后，建筑防雷接地設(shè)計(jì)必須滿足相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求。如GB 50057-2010《市政公用設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》等，對(duì)建筑物的防雷接地設(shè)計(jì)提出了明確要求?？傊ㄖ览捉拥厥谴_保建筑物和設(shè)備安全的重要環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行合理的防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)，考慮接閃器、避雷針和接地體的選擇和布置，合理控制接地電阻，并充分評(píng)估土壤條件對(duì)接地效果的影響。只有通過科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和實(shí)施，才能保障建筑物在雷電活動(dòng)中的安全運(yùn)行[2]。

2.2 TN系統(tǒng)線路接地

TN系統(tǒng)是一種常見的電氣系統(tǒng)類型，是指將設(shè)備或設(shè)施的主要零線連接到地，形成了三種不同的連接方式，即TN-C、TN-S和TN-C-S。其中TN-C是將零線和接地線合為一條導(dǎo)線，TN-S是將零線和接地線分開，而TN-C-S則同時(shí)使用TN-C和TN-S的特點(diǎn)。TN系統(tǒng)的接地是為了保護(hù)人員安全和設(shè)備的正常運(yùn)行。

TN系統(tǒng)線路接地設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循諸多原則，比如，接地電阻是衡量接地系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量控制接地電阻在規(guī)定范圍內(nèi)，以確保接地效果良好；接地線路的長(zhǎng)度也會(huì)影響接地的效果，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量縮短接地線路的長(zhǎng)度，以減小線路電阻，提高接地效果；接地線路所使用的材料對(duì)接地效果也有影響，一般選用導(dǎo)電性良好的銅材料作為接地線路材料，以確保良好的接地效果；接地線路布置也需要合理規(guī)劃，避免與其他線路或設(shè)備相互干擾，確保接地效果的穩(wěn)定性和可靠性。

TN-C系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意，接地電阻應(yīng)定期監(jiān)測(cè)，確保其在規(guī)定范圍內(nèi)，以保證人員和設(shè)備的安全；接地設(shè)計(jì)要考慮到可能存在的設(shè)備故障導(dǎo)致接地線路斷開的情況，需要采取相應(yīng)的措施保證系統(tǒng)的可靠性；接地線路需要進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理接地線路存在的問題，確保接地效果的穩(wěn)定性和可靠性。

TN-S系統(tǒng)的接地設(shè)計(jì)相對(duì)于TN-C系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，需要特別注意，在設(shè)計(jì)中需嚴(yán)格將零線與保護(hù)地線分開引出，避免二者交叉干擾；接地電阻的控制是重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)，需要定期監(jiān)測(cè)；由于保護(hù)地線與零線分開引出，可能導(dǎo)致接地線路的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，需要合理規(guī)劃線路布置以減小線路電阻。

綜上所述，市政工程電氣設(shè)計(jì)中的TN系統(tǒng)線路接地問題涉及接地電阻、線路長(zhǎng)度、材料選擇、接地線路布置等方面。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理選擇TN系統(tǒng)的連接方式，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，合理設(shè)計(jì)接地線路，確保接地效果良好，保護(hù)人員安全和設(shè)備正常運(yùn)行[3]。

2.3 照明系統(tǒng)的接地

在市政工程電氣設(shè)計(jì)中，照明系統(tǒng)接地問題是一個(gè)重要的方面，對(duì)于保證照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行和保障人員安全起著關(guān)鍵作用。首先，照明系統(tǒng)的接地可以將電氣設(shè)備產(chǎn)生的漏電及時(shí)通過接地線路排除，避免觸電危險(xiǎn)。其次，照明系統(tǒng)接地可以提供電氣設(shè)備的保護(hù)回路，減少設(shè)備損壞概率。此外，照明系統(tǒng)接地可以屏蔽電磁干擾，提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

根據(jù)不同的照明系統(tǒng)規(guī)模和設(shè)計(jì)要求，可以采用不同的接地系統(tǒng)類型，如單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地以及線槽接地等。單點(diǎn)接地適用于小規(guī)模的照明系統(tǒng)，將所有照明設(shè)備的保護(hù)地線連接到同一個(gè)接地點(diǎn)；多點(diǎn)接地適用于中等規(guī)模的照明系統(tǒng)，將照明設(shè)備的保護(hù)地線分別連接到各自的接地點(diǎn)，形成多個(gè)接地點(diǎn)；線槽接地則適用于大規(guī)模的照明系統(tǒng)，通過鐵殼線槽實(shí)現(xiàn)接地，線槽作為接地導(dǎo)體，將所有照明設(shè)備的保護(hù)地線接入線槽。

照明系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)時(shí)需注意，接地系統(tǒng)中的接地線路要保持連通，確保各個(gè)接地點(diǎn)之間的連接可靠，避免接地電阻過高的情況出現(xiàn)；接地電阻是衡量接地系統(tǒng)質(zhì)量的重要指標(biāo)，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，接地電阻一般要求不超過一定范圍，設(shè)計(jì)時(shí)需要盡量達(dá)到要求；接地點(diǎn)的選擇應(yīng)避免地下水位較高的地方，防止接地電阻增大；接地線材料應(yīng)選用導(dǎo)電性良好的銅材料，以保證接地效果良好；接地線路要進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，以防止損壞和接地質(zhì)量下降。此外，照明系統(tǒng)接地電阻應(yīng)定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保其在規(guī)定范圍內(nèi)，避免接地電阻過高影響系統(tǒng)安全。同時(shí)，定期對(duì)接地線路進(jìn)行維護(hù)檢查，發(fā)現(xiàn)并修復(fù)接地線路中的故障或損壞。

綜上所述，照明系統(tǒng)接地問題涉及接地目的、接地系統(tǒng)類型、接地設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)以及系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與維護(hù)等方面。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇接地系統(tǒng)類型，進(jìn)行接地線路的設(shè)計(jì)，并定期進(jìn)行接地電阻監(jiān)測(cè)和線路維護(hù)，以確保照明系統(tǒng)的正常運(yùn)行和人員安全[4]。

2.4 線路保護(hù)與安全接地

隨著市政工程的不斷增多，線路的設(shè)計(jì)和安裝也愈發(fā)頻繁，作為市政電氣工程設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，線路保護(hù)與安全接地就顯得尤為重要。在實(shí)際的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，應(yīng)有效按照不同的接地系統(tǒng)設(shè)置出不同的接地保障措施,以此增強(qiáng)接地裝置所具備的安全性與穩(wěn)定性。首先，過載保護(hù)是保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵措施，可以采用熔斷器、斷路器等裝置來實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，根據(jù)負(fù)載電流選用合適的保護(hù)裝置。在市政工程中，特別是電力輸配電系統(tǒng)中，必須設(shè)置適當(dāng)?shù)倪^載保護(hù)裝置，以防止線路負(fù)載過大而導(dǎo)致電氣設(shè)備受損或甚至引發(fā)火災(zāi)。其次，短路保護(hù)是保護(hù)電氣系統(tǒng)安全和設(shè)備完好的重要措施，可以通過熔斷器、斷路器等裝置來實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，及時(shí)切斷故障電流，并防止電路受損。如果沒有適當(dāng)?shù)亩搪繁Ｗo(hù)措施，一旦發(fā)生短路故障，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞、線路燒毀，甚至引發(fā)火災(zāi)。同時(shí)，漏電保護(hù)是電氣系統(tǒng)中的關(guān)鍵要素之一，可以采用漏電保護(hù)器來實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)，但需要注意的是，要選用合適的額定漏電動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間，用于及時(shí)檢測(cè)和切斷漏電電流，以防止觸電事故的發(fā)生。

在電氣系統(tǒng)中，各個(gè)設(shè)備的接地電極應(yīng)連接到設(shè)備的接地線上，通過接地線連接到接地系統(tǒng)或地網(wǎng)上，以確保設(shè)備的安全運(yùn)行和人員的安全。接地電阻是衡量接地系統(tǒng)安全性的重要指標(biāo)，應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行測(cè)量和控制，確保接地電阻在合理的范圍內(nèi)，一般要求不超過一定的閾值。接地線材料應(yīng)選用導(dǎo)電性良好的銅材料，接地線的連接應(yīng)牢固可靠，要避免因接地線松動(dòng)或接觸不良導(dǎo)致接地效果下降。

此外，應(yīng)當(dāng)規(guī)定定期對(duì)電氣系統(tǒng)中的線路保護(hù)和接地系統(tǒng)進(jìn)行安全檢查，發(fā)現(xiàn)線路故障和接地問題，及時(shí)修復(fù)和處理。并且，電氣系統(tǒng)中的線路保護(hù)設(shè)備和接地系統(tǒng)需要進(jìn)行定期的維護(hù)，包括清潔、緊固接線、檢查固定和靈活連接部位等，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行和接地的可靠性。

綜上所述，市政工程電氣設(shè)計(jì)中的線路保護(hù)與安全接地問題需要充分考慮照明系統(tǒng)的過載、短路和漏電保護(hù)措施，同時(shí)也要關(guān)注設(shè)備的安全接地，經(jīng)常進(jìn)行線路保護(hù)和接地系統(tǒng)的安全檢查和維護(hù)。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理選擇適當(dāng)?shù)木€路保護(hù)裝置和接地方式，確保電氣系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行[5]。

3 結(jié)束語

市政工程電氣設(shè)計(jì)中的接地策略是確保設(shè)備安全運(yùn)行和人身安全的關(guān)鍵措施。通過對(duì)接地策略的研究和探討，可以提高城市電力設(shè)備的安全性和可靠性。在未來的研究中，可以進(jìn)一步探索新的接地方法和技術(shù)，以滿足不斷發(fā)展和變化的城市電力需求。同時(shí)，也需要加強(qiáng)對(duì)市政工程電氣設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)和專業(yè)能力提升，以確保接地策略的正確應(yīng)用和執(zhí)行，并持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化市政工程電氣設(shè)計(jì)中的接地策略。只有這樣，市政工程電氣設(shè)計(jì)中的接地策略才能更好地為城市的可持續(xù)發(fā)展和居民的生活質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。