李模林
(中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550004)
接地是電力工作之一,它的作用就是保障電路的安全。很多機(jī)械設(shè)備的外殼都會(huì)接上地線,以此來(lái)降低事故的發(fā)生概率。在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí),相關(guān)工作人員首先需要考慮的就是電氣系統(tǒng)的安全性,為此,做好電氣設(shè)計(jì)中的接地設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。現(xiàn)在,仍然有不少工作人員沒(méi)有意識(shí)到接地的重要性,從而大大的降低了市政電氣的設(shè)計(jì)質(zhì)量,與此同時(shí),也埋下了安全隱患。總而言之,市政電氣設(shè)計(jì)中的接地工作特別的重要,而這也是本研究闡述這方面內(nèi)容的原因。
在一般情況下,接地可以分為兩種形式,第一種形式是:工作接地,顧名思義,工作接地主要是為了保證正常工作而實(shí)施的接地;第二種形式是:保護(hù)接地,保護(hù)接地主要是為了使電氣系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),確保使用者的安全而實(shí)施的。
建筑物防雷接地設(shè)計(jì)在市政電氣設(shè)計(jì)中屬于較為基本的設(shè)計(jì)。建筑物防雷接地設(shè)計(jì)往往會(huì)出現(xiàn)以下幾種問(wèn)題:(1)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范的內(nèi)容不夠充足,致使防雷設(shè)計(jì)的實(shí)際施工會(huì)遇到一些困難;(2)防雷設(shè)計(jì)參照性規(guī)范內(nèi)容不夠全面,相關(guān)工作人員就只能根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì),致使防雷引線的間距、接閃器的網(wǎng)格尺寸等細(xì)節(jié)出現(xiàn)誤差,而這就會(huì)影響防雷設(shè)施的功能以及建筑物的安全性能。
在10 千伏的配電網(wǎng)中,接地系統(tǒng)的中性點(diǎn)不需要接地,這種接地方式有兩大好處,第一個(gè)好處:即使供電系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題,接地系統(tǒng)仍可以繼續(xù)運(yùn)行,運(yùn)行時(shí)間大約為1 個(gè)半小時(shí);第二個(gè)好處:這種接地方式的安全系數(shù)較高,保障了使用者的生命安全。地電流允許通電的最大額度為20 安,但是,近幾年,我國(guó)的工業(yè)發(fā)展的越來(lái)越好,自然而然,10 千伏的電纜使用量也就大大的增加了,這也就意味著,20 安的地電流已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足廣大民眾對(duì)電的需求了。而且,接地系統(tǒng)一旦發(fā)生問(wèn)題,整個(gè)電路就易出現(xiàn)短路現(xiàn)象,這種情況嚴(yán)重的阻礙了市政電氣系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn),也危害到了人民的生命安全。面對(duì)這種現(xiàn)象,相關(guān)工作人員首先采取的措施就是安置低電阻接地系統(tǒng),換一句話(huà)說(shuō),也就是提升了電路的通電額度,電路允許通過(guò)的最大電流增加了,但是,電路的管理難度系數(shù)也增加了,所以說(shuō),這種改進(jìn)措施還是存在一定缺陷的。
在市政電氣設(shè)計(jì)中,有很多工作人員都是用鋼材料對(duì)配變電所進(jìn)行接地處理,還有很多建筑物都設(shè)置了人工接地極,其實(shí)這種措施并不是完全正確的。之所以出現(xiàn)這種情況,是因?yàn)橄嚓P(guān)工作人員沒(méi)有充分的認(rèn)知“接地”與“等電位聯(lián)結(jié)”這兩者的概念以及適用情況。
很多電擊事故都是由接地故障引起的。而接地故障的保護(hù)方式是非常復(fù)雜的,因?yàn)榻拥叵到y(tǒng)不同,接地故障保護(hù)方式就會(huì)有所區(qū)別。而且,在現(xiàn)實(shí)生活中,很多工作人員并沒(méi)有意識(shí)到接地防護(hù)措施的重要性,對(duì)接地防護(hù)工作也不是非常的上心。最常出接地故障的就是TN系統(tǒng),相關(guān)工作人員總是忽視低電壓配電線路的保護(hù)靈敏度以及其最大配電距離的校驗(yàn)。
解決防雷接地問(wèn)題的方法,具體如下:(1)水處理廠的建筑物的防雷接地只需簡(jiǎn)單處理,因?yàn)樗幚韽S建筑物的鋼筋自身已經(jīng)有較好的等電位聯(lián)結(jié),而且也有符合要求的接地電阻,所以,不需要在對(duì)其施加其他的措施;(2)金屬橋上的線路要安置在橋架之內(nèi),金屬橋的橋架與大地相連;(3)一些設(shè)備會(huì)存在暴露在外面的導(dǎo)線,這類(lèi)設(shè)備的防雷接地方法是:將暴露在外面的導(dǎo)線連接到結(jié)構(gòu)鋼筋上,這樣導(dǎo)線與鋼筋的連接處就是同等的電位了;(4)對(duì)含有重要儀表的線路的防雷接地措施:對(duì)儀表進(jìn)行接地處理,讓儀表與大地等電位聯(lián)結(jié);(5)高架橋的防雷接地方法:讓橋墩的鋼筋與橋面的鋼筋以及金屬物相連,這就相當(dāng)于高架橋整體形成了一個(gè)通路,橋體再與大地相連,自然而然就形成了一個(gè)接地處理;而且,高架橋橋下的接地裝置與防雷裝置是共同使用一個(gè)接地線的。
解決10 千伏配變電問(wèn)題的方法,要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行具體的分析:
第一方面,當(dāng)變電所和低電壓用戶(hù)不在同一個(gè)建筑內(nèi)時(shí),低電壓用戶(hù)所用的電力系統(tǒng)的接地電源與配電變壓器的接地電源相距一定的距離,而且低電壓用戶(hù)所用的電力系統(tǒng)的接地電源的接地電阻的阻值要小于4 歐姆。建筑物的外部如果無(wú)法實(shí)施等電位聯(lián)結(jié)工程,建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備則需要改建系統(tǒng),統(tǒng)一使用TT 系統(tǒng)(TT 系統(tǒng)的最高可用電壓為1200 伏),這種改進(jìn)措施可以提升電氣系統(tǒng)的安全性能,降低安全事故的發(fā)生概率。
第二方面,當(dāng)變電所和低電壓用戶(hù)處在同一個(gè)建筑時(shí),變電所和低電壓用戶(hù)要使用同一個(gè)接地設(shè)備,這樣既節(jié)省了空間,又不影響低電壓和變電所的用電情況(由于變電所和低電壓用戶(hù)處在同一處,其總電位是相同的,所以可以共同使用同一個(gè)接地設(shè)備)。
解決水處理構(gòu)筑物電氣裝置問(wèn)題的方法,具體如下:(1)充分利用TN 系統(tǒng);(2)當(dāng)電氣裝置與低電壓系統(tǒng)的接地電源裝置的距離大于50 米的時(shí)候,要利用PE 進(jìn)行重復(fù)接地,這樣,可以有效的提高電路的安全系數(shù);(3)要對(duì)三相四線供電電路進(jìn)行重復(fù)接地處理,這樣做,可以有效的保護(hù)電路上的連接件,將電路上各種裝置的損害系數(shù)降到最低。
解決TN 系統(tǒng)線路安全問(wèn)題的方法,具體如下:(1)當(dāng)選擇低壓斷路器作為接地故障的保護(hù)裝置時(shí),需要驗(yàn)算保護(hù)靈敏度:保護(hù)靈敏度的驗(yàn)算公式:?jiǎn)蜗喽搪冯娏鳌?03÷脫扣器的短延時(shí)(動(dòng)作電流倍數(shù))÷脫扣器長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作值≥1.3;(2)斷路器斷開(kāi)電流的時(shí)間要控制在5 秒之內(nèi),而且,斷路器在工作的時(shí)候需要電磁脫扣器的輔助;(3)熔斷器切斷電流的時(shí)間要控制在0.4 秒之內(nèi)。
在市政電氣設(shè)計(jì)中,接地設(shè)計(jì)占有十分重要的位置,因?yàn)榻拥嘏c市政電氣系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的安全性與穩(wěn)定性有著非常密切的關(guān)系。在市政電氣接地設(shè)計(jì)的過(guò)程中,相關(guān)工作人員往往會(huì)出現(xiàn)以下一些問(wèn)題,如,對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范的內(nèi)容不是十分的了解、不注重設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),等等,而一旦出現(xiàn)這些問(wèn)題,整體的市政電氣設(shè)計(jì)都會(huì)受到影響。所以,相關(guān)工作人員一定要豐富自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí),在工作的時(shí)候集中精力,從而將市政電氣接地設(shè)計(jì)工作做好,使接地設(shè)計(jì)具有較高的實(shí)用性能。
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