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摘要: 市政工程主要包括城市的道路，桥梁，广场等大型公用设施。下面电气专业设计中的一些问题进行探讨，同时也给出了一些问题的解决办法。 文章介绍了市政工程电气专业设计中一些值得注意的问题的解决办法和对一些实际问题的体会,对建筑电气施工图设计中的易错问题进行了归纳总结，剖析了这些问题的症结所在，并有针对性地提出了改进措施。 关键词:市政工程，电气设计，工程质量
中图分类号： TU99文献标识码： A 一、市政电气设计的准备工作 工程电气设计主要包括供配电系统、照明系统以及电力系统。在市政电气设计的前期准备阶段，相关设计人员要对工程进行实地考察并提出相关的技术要求。在进行设计之前电气设计人员还应该与其他专业施工技术人员共同组成研讨小组，对电气设计以及安装的全过程进行细致的研究，对供配电方案的制定，图纸会审内容的整理和细节问题的排查进行深入讨论，然后配合土建施工进行市政电气设计，从而实现电气设计的实用性，才能使市政电气更加完善的应用于现实生活当中。 二.电力电缆通道 电力电缆的通道在实际使用中就是电缆沟，电缆沟也可以是电力电缆的最外层、最基本得保护，在市政工程设计中它占有比价重要的地位。但是由于施工场地、道路设计等方面，电缆沟有时候经常放置的平面空间是没有的，或者电缆沟超出人行道的宽度，但是电力部门又恰好有一回110kV的电缆通过，这是就遇到如何保证在狭窄的空间也能让电缆顺利通过的问题。比如某工程人行道3.5米宽。内有1.0mx1.0m电缆沟一条，前方因为有港湾式停车站导致人行道变窄，如果电缆沟也依照人行道变窄，因为电缆沟内有一回110kV的电缆则不能满足使用要求。我们在这个工程实际中采用了变24墙为12墙的方法，在电缆沟外轮廓变窄的条件下尽量保证电缆沟的内部空间。为了保证电缆沟的两面墙能承受外侧土压力，我们在电缆敷设施工完成后在电缆沟的薄弱段填沙，以强化局部电缆沟的12墙的抗侧压力的能力。 电缆沟穿过路口的时候，为了保证路面的完整、美观。电缆沟过路一般采用过路管。以前的设计中我们一般采用镀锌钢管，但在工程实践中发现深圳市为滨海城市，所以土壤的盐分比较大对金属的腐蚀性比较强，虽然镀锌钢管有一定的防腐作用。但是几年下来钢管锈蚀已经比较严重了，如果在这种被腐蚀过的电力排管下面开挖，使得排管受到上面荷载的压力，则极有可能使排管弯曲变形甚至折断，进而可能刮伤电缆酿成事故。在发现了这个问题后在后续工程中我们采用了新材料―无碱玻璃纤维管。这种管子的化学性质稳定，机械强度高，并获得了电力检测部门的检测合格证。 三.电信管道的施工图设计 电信管道作为通信线路的通道一般采用全线埋管的方式进行设计，在施工图设计中一个比较现实的问题就是电信管道纵断面的绘制。以往在没有使用市售的市政设计软件之前，纵断面图都是以手工绘制，不仅工作量很大，而且一旦道路专业提供的图纸出现改动，则会导致通信纵断面图的工作大部分从头来过，也即存在大量的重复性的工作。经过一点时间的工作，我发现电信管道有一定的规律性，可以用程序完成纵断面图的绘制，从而大大地减轻了电信管道纵断面图绘制的工作量。 在建立模型方面，电信管的埋深按照规范有一个量值，另外电信管束的厚度也就是电信管的排数变化并不频繁，而路面高程又可以在道路主业提供的图纸上找到，有了上述的几个特点，绘制纵断面图的程序框架基本就有了。 在程序实现方面，因为CAD有很多的对外程序接口方式，我选择了DXF文件作为接口。用FORTRAN语言编一个可执行文件，对一个含有路面高程、电信井编号、电信管埋深、电信管束厚度、管长、井间距等绘制纵断面图的信息的文本文件进行操作最后生成一个DXF文件。再在CAD中导入该DXF文件即可生成电信管线的纵断面图。使用含有绘制纵断面图的信息的文本文件的好处就是如果道路专业的图纸有修改，只要在一个文本文件上改动局部的几个值，再重新运行可执行文件对该文本进行操作，自动生成DXF文件即可。效率非常高。 在电信管道施工时有时会遇到电信管道的高程难以衔接的问题。如某工程的通信管道敷设在桥面人行道下。而桥的人行道底标高不过-0.3m（设人行道表面标高为0m）,而过桥以后的电信管束埋在人行道下面，管顶覆土为0.7m，如果桥上管子为双排布置，则桥上管束的顶标高为-0.07m，过桥后管束的顶标高为-0.7m，也就是说桥上桥下的电信管束有约60cm的高程差，而因为桥比较长约70米，所以在桥梁的两端应该设置拉线井。对于这种情况我的原则是尽量在满足规范的前提下进行设计，具体分两种情况处理：对于路桥分界线处如果有位置做一个电信手孔井，则推荐做电信手孔，而不是人孔，因为从电信人孔的结构上来看，从井盖到电信人孔上覆板底的距离已经超过了30cm，所以电信管不可能在不弯曲的情况下接到电信人孔井里。而手井的情况会好很多，结构上手井只有一个4cm厚的铁盖，通信管束可以直接接到手井里，而手井作为过渡井可以方便的与人孔井相连，从而很好的解决了这个问题；对于路桥分界线处没有位置设置一个手井的情况则建议将镀锌钢管（涂沥青防腐）弯成形，这样钢管一端接桥面人行道下的通信管，一端接人行道下面的通信管，也就完成了高程的转换，解决了问题。 四.影响工程质量的几个电气设计问题 合格的电气设计应满足七个质量特性规定的要求。即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、维修性等）及可实施性的缺失或偏离。以下就几个最常见的方面进行探讨。 4.1设计违背或偏离设计规范的规定，安全性、可信性方面不执行设计规范的现象相当普遍。例如某市政府大楼前花园广场（包括广场绿化庭院照明、草坪照明及广场中心声光喷泉）工程提交施工的电气施工图存在以下问题：未作电气保护接地及等电位联结设计；错误地采用TN-C低压配电系统；喷水池未按规定选用应有防护等级的电气设备及电缆。这样的设计完全违背了规范规定的安全性要求，按图施工必将留下严重的安全隐患。此前的1999年某市某喷水池曾发生数人嬉水时被电击致死的伤亡事故，正是由于设计失误，水下灯具及潜水泵漏电而又未能及时断电所致。监理于施工前审图时及发现了上述问题。通过业主要求设计单位严格按设计规范要求修改了设计。 正确的作法是：户外庭院及喷水池配电应采用局部TT系统或一S系统、并设置漏电保护（动作电流应不大于30mA）。而不允许采用TN-C制；应设置完善的接地装置，喷水池应做等电位联结设计，而不能仅靠从大楼内引出的一根PE干线接地；潜水泵及水下灯具应采用潜水电缆配电；O区电器设备应采用1Px8防护等级，1区应为1P~5等等。 又如民用建筑低压配电线路截面选择问题。由于民用建筑用电负荷绝大多数为单相负荷，三相负荷不平衡必然导致中线通过不平衡電流；随着电脑及各种家用电器设备的发展与普及，低压电网高次谐波污染日益加剧，3次及其奇倍数谐波均构成中性电流。中线过电流并由此引发电气火灾的现象也日渐增多。为此，相关设计规范已规定“三相四线或二相三线的配电线路中，当用电负荷大部分为单相负荷时，其N线或PEN线截面不宜小于相线截面；以气体放电灯为主要负荷的回路中，N线截面不应小于相线截面,可见，民用建筑配电系统的干线，支干线及支线的导线截面原则上均应选择N或PEN线截面与相线截面相同。然而监理审图发现当前仍有为数不少的民用建筑配电设计中仍沿用8O年代前曾采用过的作法，选用的N或PEN线截面仍为相线的1/2甚至1/4~1/3.这也是最常见的电气设计安全问题之一。 再如，关于变配电所位置的选择，相关设计规范都明确提出应考虑”设备吊装及运输方便 .这是保证可用性及维修性的基本要求。近年来我们负责监理的不少高层建筑工程项目，其设置在地下层的变配电所及柴油发电机房的配置多违背了这个要求。比如某高层商住楼地下变配电所及发电机房。其运输通路完全被冷水机组及地下水箱阻挡。施工安装顺序只能是先将变、配电设备及发电组安装就位后再安装冷水机组及水箱，而根本未考虑运行之后发变电设备检修、更换的运输问题；又如某高层办公综合楼地下变配电所与发机房，设置在一层某会议厅底部，地下层既未考虑必要的运输检修通道，也未设足够宽度能运进设备的门框。当监理审图发现并提出这一问题时，设计单位的解答竟然是：原设计意图是从一层会议厅处将变配电及发电设备吊装就位后再浇筑该厅地板。 这种意图显然是错误的，即使不考虑土建施工可能对已就位的电气设备造成的损害。大楼投入运行后电气设备的维修更换运输是否只得撬开一层会议厅地板来解决呢！须知钢筋混凝土框架结构建筑的合理使用寿命可达5O年以上，而变配电设备的使用寿命仅为2O年左右或更短，定期或故障维修周期就更短了。故电气设计必须妥善考虑其运输及维修吊装通道问题。 4.2设计深度不够。目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定）要求的现象相当普遍，主要是设计文件可实施性方面的缺陷，将直接导致施工安装困难或错误。也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注、也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现，将影响项目建成的使用功能。 例如按深度规定电力及照明系统图及相应设备材料表中应详细标明选用的电气设备及材料的型号、名称、规格参数及数量。改革开改以来，我国电工产品市场异彩纷呈，国内外各种型号规格的产品琳琅满目，国家不可能对各类电气设备及材料规定统一的型号。设计标明各种设备材料的型号规格参数便显得尤为重要，这是业主或施工单位进行设备订货及采购的依据。然而近年来电气设计文件中普遍习惯于只在系统图的设备符号旁标注该设备的型号或厂家产品编号，使设备订货无所适从，并往往造成错误。比如某项目电气照明设计，设计者在系统图断路器符号旁仅标注了“A063M 20A”,设备表中亦然，而未注明名称及详细参数，施工单位理解为20A普通断路器，因找不到该编号的产品而另行采购了另一种断路器。后在设备材料报验时经监理人员查对，原来“A063M 乃是海格公司的一种电磁式漏电断路器的产品编号。额定电流20A,额定漏电动作电流值30mA.可见原设计中这些回路是应设漏电保护的。但因设计标注不清而引起订货错误。只得重新采购更换；又如许多电气施工图中对电缆沟只标注尺建筑I程 圆寸及走向，对电缆支架及盖板不作任何规定，或仅注明。参照 图集××页 ,实际上国标图集中对任一种尺寸的电缆沟。其电缆支架及盖板的作法都提供了多个方案供设计时选择，设计不选定则施工方难于抉择，常按最低价方案施工。 参考文献:
[1]李建;离心机电气自动化控制技术方案设计[N];科学导报;2006年
[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
[3]任亚清;污水厂改、扩建电气自动化设计[J];中国仪器仪表;2009年06期
中图分类号： TU99文献标识码： A 一、市政电气设计的准备工作 工程电气设计主要包括供配电系统、照明系统以及电力系统。在市政电气设计的前期准备阶段，相关设计人员要对工程进行实地考察并提出相关的技术要求。在进行设计之前电气设计人员还应该与其他专业施工技术人员共同组成研讨小组，对电气设计以及安装的全过程进行细致的研究，对供配电方案的制定，图纸会审内容的整理和细节问题的排查进行深入讨论，然后配合土建施工进行市政电气设计，从而实现电气设计的实用性，才能使市政电气更加完善的应用于现实生活当中。 二.电力电缆通道 电力电缆的通道在实际使用中就是电缆沟，电缆沟也可以是电力电缆的最外层、最基本得保护，在市政工程设计中它占有比价重要的地位。但是由于施工场地、道路设计等方面，电缆沟有时候经常放置的平面空间是没有的，或者电缆沟超出人行道的宽度，但是电力部门又恰好有一回110kV的电缆通过，这是就遇到如何保证在狭窄的空间也能让电缆顺利通过的问题。比如某工程人行道3.5米宽。内有1.0mx1.0m电缆沟一条，前方因为有港湾式停车站导致人行道变窄，如果电缆沟也依照人行道变窄，因为电缆沟内有一回110kV的电缆则不能满足使用要求。我们在这个工程实际中采用了变24墙为12墙的方法，在电缆沟外轮廓变窄的条件下尽量保证电缆沟的内部空间。为了保证电缆沟的两面墙能承受外侧土压力，我们在电缆敷设施工完成后在电缆沟的薄弱段填沙，以强化局部电缆沟的12墙的抗侧压力的能力。 电缆沟穿过路口的时候，为了保证路面的完整、美观。电缆沟过路一般采用过路管。以前的设计中我们一般采用镀锌钢管，但在工程实践中发现深圳市为滨海城市，所以土壤的盐分比较大对金属的腐蚀性比较强，虽然镀锌钢管有一定的防腐作用。但是几年下来钢管锈蚀已经比较严重了，如果在这种被腐蚀过的电力排管下面开挖，使得排管受到上面荷载的压力，则极有可能使排管弯曲变形甚至折断，进而可能刮伤电缆酿成事故。在发现了这个问题后在后续工程中我们采用了新材料―无碱玻璃纤维管。这种管子的化学性质稳定，机械强度高，并获得了电力检测部门的检测合格证。 三.电信管道的施工图设计 电信管道作为通信线路的通道一般采用全线埋管的方式进行设计，在施工图设计中一个比较现实的问题就是电信管道纵断面的绘制。以往在没有使用市售的市政设计软件之前，纵断面图都是以手工绘制，不仅工作量很大，而且一旦道路专业提供的图纸出现改动，则会导致通信纵断面图的工作大部分从头来过，也即存在大量的重复性的工作。经过一点时间的工作，我发现电信管道有一定的规律性，可以用程序完成纵断面图的绘制，从而大大地减轻了电信管道纵断面图绘制的工作量。 在建立模型方面，电信管的埋深按照规范有一个量值，另外电信管束的厚度也就是电信管的排数变化并不频繁，而路面高程又可以在道路主业提供的图纸上找到，有了上述的几个特点，绘制纵断面图的程序框架基本就有了。 在程序实现方面，因为CAD有很多的对外程序接口方式，我选择了DXF文件作为接口。用FORTRAN语言编一个可执行文件，对一个含有路面高程、电信井编号、电信管埋深、电信管束厚度、管长、井间距等绘制纵断面图的信息的文本文件进行操作最后生成一个DXF文件。再在CAD中导入该DXF文件即可生成电信管线的纵断面图。使用含有绘制纵断面图的信息的文本文件的好处就是如果道路专业的图纸有修改，只要在一个文本文件上改动局部的几个值，再重新运行可执行文件对该文本进行操作，自动生成DXF文件即可。效率非常高。 在电信管道施工时有时会遇到电信管道的高程难以衔接的问题。如某工程的通信管道敷设在桥面人行道下。而桥的人行道底标高不过-0.3m（设人行道表面标高为0m）,而过桥以后的电信管束埋在人行道下面，管顶覆土为0.7m，如果桥上管子为双排布置，则桥上管束的顶标高为-0.07m，过桥后管束的顶标高为-0.7m，也就是说桥上桥下的电信管束有约60cm的高程差，而因为桥比较长约70米，所以在桥梁的两端应该设置拉线井。对于这种情况我的原则是尽量在满足规范的前提下进行设计，具体分两种情况处理：对于路桥分界线处如果有位置做一个电信手孔井，则推荐做电信手孔，而不是人孔，因为从电信人孔的结构上来看，从井盖到电信人孔上覆板底的距离已经超过了30cm，所以电信管不可能在不弯曲的情况下接到电信人孔井里。而手井的情况会好很多，结构上手井只有一个4cm厚的铁盖，通信管束可以直接接到手井里，而手井作为过渡井可以方便的与人孔井相连，从而很好的解决了这个问题；对于路桥分界线处没有位置设置一个手井的情况则建议将镀锌钢管（涂沥青防腐）弯成形，这样钢管一端接桥面人行道下的通信管，一端接人行道下面的通信管，也就完成了高程的转换，解决了问题。 四.影响工程质量的几个电气设计问题 合格的电气设计应满足七个质量特性规定的要求。即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性（包括可用性、可靠性、维修性等）及可实施性的缺失或偏离。以下就几个最常见的方面进行探讨。 4.1设计违背或偏离设计规范的规定，安全性、可信性方面不执行设计规范的现象相当普遍。例如某市政府大楼前花园广场（包括广场绿化庭院照明、草坪照明及广场中心声光喷泉）工程提交施工的电气施工图存在以下问题：未作电气保护接地及等电位联结设计；错误地采用TN-C低压配电系统；喷水池未按规定选用应有防护等级的电气设备及电缆。这样的设计完全违背了规范规定的安全性要求，按图施工必将留下严重的安全隐患。此前的1999年某市某喷水池曾发生数人嬉水时被电击致死的伤亡事故，正是由于设计失误，水下灯具及潜水泵漏电而又未能及时断电所致。监理于施工前审图时及发现了上述问题。通过业主要求设计单位严格按设计规范要求修改了设计。 正确的作法是：户外庭院及喷水池配电应采用局部TT系统或一S系统、并设置漏电保护（动作电流应不大于30mA）。而不允许采用TN-C制；应设置完善的接地装置，喷水池应做等电位联结设计，而不能仅靠从大楼内引出的一根PE干线接地；潜水泵及水下灯具应采用潜水电缆配电；O区电器设备应采用1Px8防护等级，1区应为1P~5等等。 又如民用建筑低压配电线路截面选择问题。由于民用建筑用电负荷绝大多数为单相负荷，三相负荷不平衡必然导致中线通过不平衡電流；随着电脑及各种家用电器设备的发展与普及，低压电网高次谐波污染日益加剧，3次及其奇倍数谐波均构成中性电流。中线过电流并由此引发电气火灾的现象也日渐增多。为此，相关设计规范已规定“三相四线或二相三线的配电线路中，当用电负荷大部分为单相负荷时，其N线或PEN线截面不宜小于相线截面；以气体放电灯为主要负荷的回路中，N线截面不应小于相线截面,可见，民用建筑配电系统的干线，支干线及支线的导线截面原则上均应选择N或PEN线截面与相线截面相同。然而监理审图发现当前仍有为数不少的民用建筑配电设计中仍沿用8O年代前曾采用过的作法，选用的N或PEN线截面仍为相线的1/2甚至1/4~1/3.这也是最常见的电气设计安全问题之一。 再如，关于变配电所位置的选择，相关设计规范都明确提出应考虑”设备吊装及运输方便 .这是保证可用性及维修性的基本要求。近年来我们负责监理的不少高层建筑工程项目，其设置在地下层的变配电所及柴油发电机房的配置多违背了这个要求。比如某高层商住楼地下变配电所及发电机房。其运输通路完全被冷水机组及地下水箱阻挡。施工安装顺序只能是先将变、配电设备及发电组安装就位后再安装冷水机组及水箱，而根本未考虑运行之后发变电设备检修、更换的运输问题；又如某高层办公综合楼地下变配电所与发机房，设置在一层某会议厅底部，地下层既未考虑必要的运输检修通道，也未设足够宽度能运进设备的门框。当监理审图发现并提出这一问题时，设计单位的解答竟然是：原设计意图是从一层会议厅处将变配电及发电设备吊装就位后再浇筑该厅地板。 这种意图显然是错误的，即使不考虑土建施工可能对已就位的电气设备造成的损害。大楼投入运行后电气设备的维修更换运输是否只得撬开一层会议厅地板来解决呢！须知钢筋混凝土框架结构建筑的合理使用寿命可达5O年以上，而变配电设备的使用寿命仅为2O年左右或更短，定期或故障维修周期就更短了。故电气设计必须妥善考虑其运输及维修吊装通道问题。 4.2设计深度不够。目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定）要求的现象相当普遍，主要是设计文件可实施性方面的缺陷，将直接导致施工安装困难或错误。也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注、也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现，将影响项目建成的使用功能。 例如按深度规定电力及照明系统图及相应设备材料表中应详细标明选用的电气设备及材料的型号、名称、规格参数及数量。改革开改以来，我国电工产品市场异彩纷呈，国内外各种型号规格的产品琳琅满目，国家不可能对各类电气设备及材料规定统一的型号。设计标明各种设备材料的型号规格参数便显得尤为重要，这是业主或施工单位进行设备订货及采购的依据。然而近年来电气设计文件中普遍习惯于只在系统图的设备符号旁标注该设备的型号或厂家产品编号，使设备订货无所适从，并往往造成错误。比如某项目电气照明设计，设计者在系统图断路器符号旁仅标注了“A063M 20A”,设备表中亦然，而未注明名称及详细参数，施工单位理解为20A普通断路器，因找不到该编号的产品而另行采购了另一种断路器。后在设备材料报验时经监理人员查对，原来“A063M 乃是海格公司的一种电磁式漏电断路器的产品编号。额定电流20A,额定漏电动作电流值30mA.可见原设计中这些回路是应设漏电保护的。但因设计标注不清而引起订货错误。只得重新采购更换；又如许多电气施工图中对电缆沟只标注尺建筑I程 圆寸及走向，对电缆支架及盖板不作任何规定，或仅注明。参照 图集××页 ,实际上国标图集中对任一种尺寸的电缆沟。其电缆支架及盖板的作法都提供了多个方案供设计时选择，设计不选定则施工方难于抉择，常按最低价方案施工。 参考文献:
[1]李建;离心机电气自动化控制技术方案设计[N];科学导报;2006年
[2]《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92
[3]任亚清;污水厂改、扩建电气自动化设计[J];中国仪器仪表;2009年06期