市政電氣設(shè)計中的主要問題分析

胡欣

摘要：作為市政工程施工的重要組成部分，電氣設(shè)計是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。本文主要從強電設(shè)計、弱電設(shè)計及電力電纜通道設(shè)計等方面對市政工程電氣設(shè)計中的問題進行分析。

關(guān)鍵詞：市政工程；電氣設(shè)計；強電設(shè)計

在市政工程建設(shè)中，合理的電氣設(shè)計是保證建筑物安全用電的前提條件。同時，電氣設(shè)計的質(zhì)量還會影響著城市景觀。其中，市政電氣的強電設(shè)計、弱電設(shè)計包括照明、接地、防雷、通信及管道等設(shè)計。而電力電纜通道設(shè)計則是為了保證市政電氣的安全，因此要與電氣設(shè)計的科學性與合理性相符合，避免以電氣設(shè)計不合理而引起安全事故，造成重大的經(jīng)濟損失。本文就對市政工程電氣設(shè)計中的主要問題進行探討。

1、強電設(shè)計

強電設(shè)計涉及的內(nèi)容比較多，其中包括高壓供電系統(tǒng)及其保護、照明和配電系統(tǒng)、接地及防雷系統(tǒng)等設(shè)計。因此，要根據(jù)市政工程的相關(guān)要求進行設(shè)計，以滿足市政風貌及供電系統(tǒng)對照明、電纜等方面的要求。

1.1照明設(shè)計

作為市政電氣設(shè)計的重要組成部分，照明工程既包括配電設(shè)計，還會涉及到照明均衡、市政景觀等方面的因素，并注重實現(xiàn)電力的供應與市政的美化。因此在照明設(shè)計的過程中，要充分考慮路燈的節(jié)能問題，特別是在城市電力資源緊缺的環(huán)境下，對照明設(shè)計的核心應擺在道路的節(jié)能照明上。在市政道路照明節(jié)能設(shè)計的過程中，通常都是選取高效光源。在一些城市中，會選用一些新光源作為道路照明光源。另外，在市政照明設(shè)計中，還要著重考慮電力負荷。因市政照明最大的電力負荷都是在晚上出現(xiàn)的，其基本上與電力系統(tǒng)的夜間負荷曲線峰值時間是一致的，容易導致城市用電緊張。因此，在照明設(shè)計的過程中，必須要對供電的緊張情況進行充分的考慮。特別是在夏季，必須以實現(xiàn)用電高峰的有效調(diào)節(jié)為基礎(chǔ)，以實現(xiàn)城市的節(jié)能用電與安全用電?，F(xiàn)階段，在我國道路照明設(shè)計中，主要采用的照明設(shè)計方法包括以下幾種：（1）半夜燈隔盞亮的設(shè)計方案：該方案為上半夜的路燈全亮，而到下半夜就隔盞關(guān)閉，以到達節(jié)能的目的。這個設(shè)計方案需要進行特殊布線，因電力供應為三相線，若采取1/ 2的功率進行控制，容易造成電力變壓器的三相出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象。但如果采取雙電纜供電，前期需要投入的資金比較多，且日常維護的難度比較大。而且，該方案的燈隔盞關(guān)閉容易出現(xiàn)斑馬效應，給道路行車安全帶來一定的隱患。（2）傳統(tǒng)的按時段電磁換檔控制方案。該方案目前還有大部分的城市在用，其照明節(jié)能產(chǎn)品都采用了電磁換檔技術(shù)。而該設(shè)計方案在照明的過程中，容易出現(xiàn)燒毀等現(xiàn)象。主要是由于其在工作的過程中違背了電磁的基本原理，導致在切換檔的過程中對電網(wǎng)進行沖擊，通過擊穿變壓器絕緣，導致變壓器被燒壞。（3）雙燈泡燈具控制方案。目前，在一些較寬、等級較高的城市道路上同開始采用這種方案。也就是在燈具中安裝兩個燈泡，但其電源應來自兩條不一樣的電纜。在上半夜全開，到了下半夜將其中一根電源關(guān)閉。這種設(shè)計方案能有效避免第一方案中斑馬效應的出現(xiàn)，但卻需要較大的投資，而且在路面較窄、等級較低的道路上不適用。（4）Mni智能電感控制方案：作為一種理想的照明節(jié)能技術(shù)，Mni智能電感技術(shù)的耗銅、耗硅鋼量只為電磁產(chǎn)品的3%，不僅能起到節(jié)省自然資源的效果，還能實現(xiàn)對照明的智能化控制。

1.2接地設(shè)計

在市政電氣設(shè)計的過程中，由于接地故障造成線路短路的情況非常普遍，而也是引發(fā)火災的重要因素之一。因此，在電氣設(shè)計中，必須要加大對接地設(shè)計的重視程度。在接地系統(tǒng)中，由于要求不同，其保障方式也是不同的，特別是常見的TN 系統(tǒng)，非常容易因忽視了對低壓配電線路的保護，就會引發(fā)事故。在高架橋、隧道等設(shè)計中，要注意照明與檢修干線回路的負荷要呈帶狀，而地下水提升泵站及垃圾處理廠等處的配電干線應呈現(xiàn)散狀與點狀，因此要求設(shè)計中要準確校驗設(shè)備的靈敏度，以防因接地設(shè)計不合理問題引發(fā)事故。另外，在通過電流保護實現(xiàn)出線接地保護的過程中，應根據(jù)變壓器、出線電纜及低壓側(cè)母線等參數(shù)準確計算出出線電纜末端的接地故障的電流值，以對低壓斷路器的可靠性與穩(wěn)定性進行有效的判斷。

隨著城市化進程的不斷深入，10 kV 網(wǎng)絡(luò)電纜越來越多，其電容電流的極值已超過了標準的20A。一旦出現(xiàn)單相接地故障，因電弧能量較大，容易造成線路短路。因此，部分城市已開始采用低電阻接地系統(tǒng)，以降低異常過電壓的發(fā)生率，從而實現(xiàn)改善電氣設(shè)備運行狀況的目的。但低電阻接地系統(tǒng)的接地電流上升容易影響到變電所，因此在進行接地的設(shè)計的過程中必須要嚴格按照相關(guān)的設(shè)計標準進行。

2、弱電設(shè)計

弱電設(shè)計涉及的內(nèi)容也比較廣泛，其中包括電視、網(wǎng)線、電話及電信的電纜通道等設(shè)計。在線路通道的設(shè)計中一般都是采用全線埋管，在施工期間，必須要嚴格按照設(shè)計圖進行。其中，在施工圖設(shè)計中，對電信管道縱斷面的繪制是比較重要的。首先是建立模型。由于電信管道的穩(wěn)定性較好，若埋深在合理的范圍內(nèi)，其管束厚度的變化較小，當路面高程和圖紙內(nèi)容相符時，就會使縱斷面程序框架具有普遍性。其次，在程序的實現(xiàn)方面，因CAI2的接口方式比較多，因此多以DX F 文件作為接口，并將路面高程、井間距及電信管束厚度與長度等信息通過FORTRAN進行文件編制，從而生成DXF文件，并通過CAD導出后，生成縱斷面圖。對于設(shè)計圖紙上的不足，應借助信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對圖紙中的不足進行修改，以提高施工的質(zhì)量。（3）在設(shè)計路橋或隧道的過程中，必須結(jié)合實際的情況與相關(guān)的規(guī)范要求進行。如果橋梁分界線中還留有做電信手孔井的空間，可結(jié)合井蓋至電信覆蓋板底之間的距離設(shè)置電信手孔井，使管道能連接入孔井，從而能有效提高通信管道的質(zhì)量。

3、電力電纜通道設(shè)計

作為重要的電氣消防配置之一，電力電纜通道在保證供電安全與安全防衛(wèi)等方面具有重要的意義。在現(xiàn)代化社會中，對電力電纜通道的設(shè)計不再是局限在護電與供電方面上，還要求其符合城市的外觀形象要求。對電力電纜通道的設(shè)計應注意以下幾點：（1）電力電纜的通道為電纜溝，但因道路設(shè)計、施工場地等因素，使電纜失去了合理放置的位置。因此，在施工中，應在電纜溝比較薄弱的地段填入部分沙土，以起到保護電力電纜的作用。（2）用過路管作為電纜溝時，必須要對電纜通道長時間的安全性進行充分的考慮，而采用無堿玻璃纖維管作為電纜溝，則可以有效預防鋼管的生銹及腐蝕等問題。（3）在改造市政電力系統(tǒng)的過程中，除了之前的系統(tǒng)接線，要明確各條電路回路的走向，并明確各線路所帶的10 kV 變壓器的容量與位置，且要保護好落地電纜。具體操作步驟為：先采用槽鋼把電纜對口綁扎起來，將其埋入土中，確保其平面位置處在電纜溝外側(cè)，并加強施工過程中的電纜溝保護。在施工完成后，要合理遷移電纜，使電纜的使用更加合理，從而提高電纜通道設(shè)計的科學性。（4）在完成電纜溝施工后，應先保護好電纜溝，在進行電纜敷設(shè)的施工。由于電纜溝積水會對電纜裝置的安裝質(zhì)量造成影響，因此必須要設(shè)置電纜溝排水系統(tǒng)，以保證電纜溝中的電纜安全。

4、結(jié)束語

綜上所述，市政電氣設(shè)計涉及的內(nèi)容比較多，因此不僅要保證設(shè)計施工效果，還要設(shè)計與城市的景觀、環(huán)境形象等相協(xié)調(diào)，以更好地實現(xiàn)電氣的功能，并起到美化城市的效果。因此，在市政電氣設(shè)計的過程中，必須要遵循設(shè)計功能與美觀性的原則，根據(jù)城市的實際情實現(xiàn)電氣的強電、弱電及電信電纜通道等設(shè)計。

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