对市政工程中电气设计要点的探讨

2018-01-24

四川水泥 2018年1期

(北京市市政专业设计院股份公司山西分公司，山西太原 030009)

一、道路电气设计

1.道路照明设计

城市道路照明是城市安全、城市道路交通正常运作的重要保证，同时也是城市商业、文化发展以及活跃人们生活的需要，也是城市的一道景观。因此要加强对道路照明工程的重视，再加上近年节能环保意识的加强，要求我们在设计中必须严格遵循国家行业规范及相关标准，从各个方面合理化设计，做到真正的节能环保。

（1）光源选择方面：随着科学技术的不断进步，城市化进程的加快，LED路灯以定向发光、功率消耗低、驱动特性好、响应速度快、抗震能力高、使用寿命长、绿色环保等优势逐步取代高压钠灯成为道路照明节能改造的最佳选择。

图1：LED路灯的运用

（2）控制方面：积极采用新型自动化控制理念，结合时间控制、光电控制，智能WIFI控制、人工控制，最大限度确保路灯合理、有效开关。在设计中也可根据实际交通量设置全夜灯和半夜灯，交通量降至某一值后采取有效方式降低路面照度实现节能，如：关闭人行道侧光源、采用可调功率灯具、灯具跳跃关闭等。

（3）供配电方面：在路灯照明工程中，由于供电半径较大，线路长，电压损失的计算成为判断供电方案是否经济的重要因素。应合理计算负荷功率、线路压降，选择合适的电缆规格，切不可为满足电缆压降盲目增大电缆规格，造成不必要的浪费。路灯普遍采用箱式变压器供电，设计中应充分考虑城市发展，合理选择箱变位置，做到其辐射半径最大化。配电设备如断路器、接触器等的选用应按满足被控制设备的要求进行，除额定工作电压应与被控设备的额定电压相同外，被控设备的负载功率、使用类别、操作频率、工作寿命、安装方式及尺寸以及经济性等作为依据。

2.路灯防雷接地设计：

（1）设计目的

①避免维护人员和行人遭受电击的危害；

②保证道路照明的正常运行，防止电路故障（短路、接地等）导致线路损坏，减少不必要的停电。

（2）目前道路照明常采用两种接地方式：TT和TN-S接地方式，

①TN-S方式，灯具、电杆等外露导电部分是通过PE线连接

到配电变压器中性点形成统一接地网。此方式有两个主要的问题:一是 PE线易断，一旦漏电将很容易造成触电，二是路灯供电距离比较长，在线路末端发生短路时，短路电流也比较小，断路器往往不动作。

②TT接地方式是指电气设备金属外壳直接接地的保护方式，俗称单灯接地，其特点是当路灯灯杆外壳带电时，可减少触电的危险，但其故障电流比较小，回路断路器不一定能动作，所以要选择剩余电流动作保护器，其缺点是下雨天经常合不了闸，如果调大漏电电流保护值，又有可能达不到保护作用。此外TT系统接地装置耗用钢材多，而且难以回收、费工时、费料。

以上两种接地方式各有其优缺点，我在日常的设计中常常采用两种接地方式相结合的方式，将TN-S接地中的PE线换成镀锌圆钢或镀锌扁钢，然后每回路首、中、尾路灯增打一组接地极，回路加装漏电保护开关。

二、雨污水泵站电气设计

泵站作为市政建设和管理工程的主要设施，担负着城市排水防涝的重要任务，而电气控制又是其非常重要的一个环节，泵站控制系统的自动化监控和管理能达到减员增效和提高管理水平的目的。

1.电气部分

泵站主接线设计需根据实际电力设备的接入容量、接入方式共同考虑，还要遵循简单可靠、节约成本的原则。市政泵站电气负荷一般为第二类负荷，需采用双电源供电，另一路电源可采用柴油发电机，发电机容量需根据主要负荷功率计算。设计中应根据已确定的水泵及格栅机、输送机、闸门等配套设备功率确定变压器容量。在泵站电气设计中应注意防雷设计，为避免雷电高压波损害电气设备，应在高压部分加装氧化锌避雷器等过电压保护装置，变配电室的接地装置应与建筑物连成一体，电气接地，防雷接地共用接地网，接地电阻不得大于1欧姆。

2.自控部分

本着“集中管理、分散控制、资源共享”的原则，泵站自动控制系统由 PLC控制系统和数据通信系统组成，主要检测受控区域内的：集水井流量、格栅前后液位差、出水流量；低压进线电流、电压；格栅机、输送机、提升泵工作情况等。

泵站设备控制分三层实现：基本控制、就地控制、集中控制。基本控制的内容主要在控制柜内完成；就地控制是根据系统设定的参数、点位、设备状态自动操作设备；集中控制是对控制设备进行宏观调控，处理局部故障和紧急情况。

图2：泵站监控系统

三、道路强弱电管线设计

随着城市化进程的快速发展，其城市品位、景观要求和安全供电的不断提高，迫切要求架空电力、通信线路入地敷设。由于架空线路入地工程是结合道路、“三线”，给排水、煤气等综合管道进行改造时，涉及多，改造范围大，在管线设计时必须根据规划预留足够预埋管，以及与各种管道交叉、平行的距离是否满足有关规程的要求，电缆井位置选择，变压器、环网柜的规格、位置的选择，电缆的敷设方式应根据电缆数量、道路空间等决定。