高鐵綜合接地系統(tǒng)PPT演示課件

1、1,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,高速鐵路 綜合接地系統(tǒng) 2011年5月12日,2,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,主要內容,綜合接地系統(tǒng)構成 橋梁綜合接地設置 路基綜合接地設置 隧道綜合接地設置 綜合接地測試方法 結束語,3,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,一、綜合接地系統(tǒng)構成,鐵路綜合接地系統(tǒng) 定義 綜合接地系統(tǒng)由貫通地線、接地裝置及引接線等構成，它以鐵路沿線兩側敷設的貫通地線為主干，充分利用沿線橋梁、隧道、路基地段構筑物設施內的接地裝置作為接地極，形成低阻等電位的鐵路設施共用接地系統(tǒng)。 就是將鐵路沿線的牽引供電系統(tǒng)、電力供電系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及信息系統(tǒng)等其他電子信息系統(tǒng)、建

2、筑物、道床、站臺、橋梁、隧道、聲屏障等需要接地的裝置通過貫通地線連成一體的接地系統(tǒng)。,4,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,發(fā)展原因 鐵路運輸車輛牽引方式發(fā)展,電力機車取代內燃機車和蒸汽機車；隨著運輸速度提高也使鐵路信號、通信和信息系統(tǒng)的計算機化得到發(fā)展，也促使原來各系統(tǒng)相對獨立的接地系統(tǒng)逐步融合為一個接地系統(tǒng)的重要原因。 隨著高速鐵路的發(fā)展,鐵路的牽引負荷隨之增大,而通過鋼軌引出至牽引變電所的回流電流也隨之增大、運行速度變化時電流變化及機車接觸網(wǎng)弓與線滑動接觸產(chǎn)生的電火花增加，對鐵路沿線的設備、設施產(chǎn)生影響，特別是對使用鋼軌進行信號傳輸?shù)男盘栐O備產(chǎn)生很大影響。,5,某高鐵350Km/h鐵路客

3、運專線,對牽引變電所及其他設備運行的影響 對牽引變電所產(chǎn)生2個嚴重的問題:第一個問題是回流電流造成地網(wǎng)電位不相等,這種情況一方面會對人身以及設備的安全造成威脅,另一方面將對保護、測量、信號裝置造成影響,并有可能引發(fā)保護裝置的誤動或拒動。第二個問題是機車運行時起動、制動等操作造成母線電流波動增大,這種波動產(chǎn)生的電磁信號將對自身變電所中信號與通信回路造成干擾,也將對保護裝置的測量信號造成干擾并影響調度中心與變電所之間的通訊,而一般的接地系統(tǒng)不能滿足對電磁信號屏蔽的要求。 同樣，也影響其他信號、通信及信息等設備的的正常運行，由于分散接地系統(tǒng)存在這些技術問題和經(jīng)濟問題,隨著鐵路提速各類自動化系統(tǒng)的發(fā)展

4、,這些問題表現(xiàn)得更加嚴重,因此發(fā)展綜合接地系統(tǒng)成為一種必然的趨勢,6,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,3.總體技術要求 1）在綜合接地系統(tǒng)中，建筑物、構筑物及設備在貫通地線接入處的接地電阻不應大于1； 2）距接觸網(wǎng)帶電體5m范圍以內的金屬構件和需要接地的設施、設備應接入綜合接地系統(tǒng)；距線路兩側20m范圍以內的鐵路設備房屋的接地裝置應接入綜合接地系統(tǒng)； 3） 對于綜合接地接入物必須進行單端接入，不能構成電流回路，尤其是對于電纜外殼，構筑物鋼筋均應單端接入，不能形成通路，以免燒損設備破壞絕緣及對構筑物強度產(chǎn)生影響。 4） 電力、接觸網(wǎng)等強電設備、設施接地連接線不得進入通信信號溝槽內； 5）橋梁、

5、隧道、無砟軌道、接觸網(wǎng)支柱基礎等結構物內的接地裝置應優(yōu)先利用結構物中的非預應力結構鋼筋作為自然接地體；當沒有結構鋼筋可以利用時，可增加專用的接地鋼筋； 當自然接地體的接地電阻達不到要求時應增加人工接地體；為防止對預應力鋼筋的影響，預應力鋼筋不應接入綜合接地系統(tǒng)。,7,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,6）不便與鐵路綜合接地系統(tǒng)等電位連接的第三方設施（路外公共建筑物、公共電力系統(tǒng)、金屬管線等設施）必須采取可靠的隔離或絕緣等措施。 7）接地裝置通過結構物內預埋的接地端子與貫通地線可靠連接。接地端子直接澆筑在混凝土結構內，表面與結構面平齊。 8）構筑物內兼有接地功能（含連接）的結構鋼筋和專用接地鋼筋

6、應滿足：接觸網(wǎng)短路電流不大于25KA時，鋼筋截面不應小于120mm2（或直徑不小于14mm）；接觸網(wǎng)短路電流大于25KA時，鋼筋截面不應小于200mm2（或直徑不小于16mm）。當構筑物內兼有接地功能（含連接）的結構鋼筋的截面不滿足要求時，可將相鄰的二根鋼筋并接使用無需改變鋼筋的間距（須總截面滿足上述要求）或局部更換直徑為14mm或16mm的鋼筋。結構物內的接地鋼筋之間要求可靠焊接，保證電氣連接。,8,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,二、橋梁綜合接地設置,1.接地范圍 橋梁地段貫通地線鋪設在兩側的通信信號電纜槽內，接地極充分利用橋墩基礎設置。 橋梁結構的梁部、橋墩臺、承臺、基礎以及接地系統(tǒng)的

7、外部接口和各結構之間的連接均進行接地連接,以形成完善的接地系統(tǒng)并具備良好的接地性能。 2.接地設計原則 首先是鋼筋類型的選擇,接地鋼筋可利用結構本身的普通鋼筋,預應力鋼筋不接入綜合接地系統(tǒng),保證橋梁結構在通過高電壓、電流時結構本身的正常使用功能不受影響并安全傳導電壓、電流通過; 其次是鋼筋的截面確定,鋼筋截面積至少應為200mm2(如16 mm鋼筋、504 mm扁鋼),以保證具有足夠的載流截面,若采用銅纜作為連接線時要求截面不應小于50mm2;再次是鋼筋焊接要求：雙面焊搭接長度不小于55mm；單面搭接焊長度不小于100mm；焊縫厚度不小于4mm；鋼筋間十字交叉時采用直徑16mm的“L”形鋼筋進

8、行焊接，焊接長度同前；最后是接地測試,對接地鋼筋每處連接均應進行電阻值測試,確保電氣回路通暢,經(jīng)檢查全部合格后方可澆筑混凝土,9,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,3.接地措施 3.1 梁體接地設置 梁體縱橫向預留接地鋼筋,并在梁的頂面及底面預留接地端子(見圖1),以便與需要接地的構件及下部結構接地體連接,原則上接地鋼筋利用梁部相應位置處的結構鋼筋，具體接地鋼筋設置型式為： 1)每孔箱梁橋面設置4根16 mm縱向鋼筋：在雙線軌道底座板之間的1/3和2/3處各設置1根鋼筋,兩側防撞墻下部各設置1根鋼筋，并縱向貫通整片梁。軌道底座板間的縱向接地鋼筋距混凝土表面的距離應小于100mm。另外根據(jù)箱梁橋

9、面板鋼筋布置,當無單根16 mm縱向鋼筋可供利用時,可采用2根12 mm鋼筋代替1根16 mm鋼筋。（見圖2） 2)梁端橋面板設橫向鋼筋、腹板設豎向鋼筋與縱向鋼筋焊接形成回路。 3)距離橋梁起點側75cm的防撞墻、信號電纜槽、遮板、梁底分別預留接地端子與軌道、綜合貫通地線、欄桿或聲屏障、橋墩接地鋼筋連接在一起。接地端子僅在連續(xù)梁中間墩和起點側設置。（見圖3） 4)橋上接觸網(wǎng)支柱接地，采用直徑16mm的連接鋼筋與支柱預埋鋼板和梁部縱向接地鋼筋連接。（見圖4） 5)連續(xù)梁的接地布置形式和要求與簡支箱梁一致。接地端子簡支箱梁每孔8個,3孔一聯(lián)的連續(xù)梁為24個。,10,中國交通股份有限公司,返回,11

10、,返回,12,返回,13,下一頁,14,返回,15,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,3.2 橋墩及基礎接地設置 3.2.1 樁基礎橋墩接地設置 1）在每根樁中設置一根通長接地鋼筋，上下兩個接地鋼筋通過閃光對焊和幫條焊聯(lián)接，滿足焊縫要求，并在這根接地鋼筋頂端焊一根短鋼筋做為日后尋找的標記； （見圖5） 2) 樁中的接地鋼筋在承臺中采取環(huán)接方式，把每根樁的接地鋼筋通過與承臺底層環(huán)接鋼筋焊接形成一個回路，施工時應對接地鋼筋采用刷上油漆作標識，便于檢查；（見圖6） 3) 每個橋墩選取縱向靠大里程外側兩根間距1.7m的豎向鋼筋作為接地鋼筋,一端與承臺底層環(huán)形接地鋼筋焊接，另一端與墩帽處的接地端子相連；

11、 4) 接地端子每個橋墩設置2個,其位置設在橋墩終點側立面，兩個接地端子間距170cm，與墩頂外側和凹槽內側各相距10cm； 5) 橋臺的接地鋼筋布置形式與橋墩一致。,16,中國交通股份有限公司,返回,17,中國交通股份有限公司,返回,18,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,三、路基綜合接地設置,3.1 路基地段貫通地線埋設 1）一般路基地段沿線路兩側各設一根貫通地線，位于通信信號電纜槽外側內壁正下方的基床底層中，接地極充分利用接觸網(wǎng)支柱基礎； 2）路堤、土質及軟質巖路塹地段的貫通地線埋深距基床底層頂面-30cm-40cm處；硬質巖路塹地段，將貫通地線埋設于通信、信號電纜槽下約20cm，溝中回

12、填細粒土； 3）涵洞地段的貫通地線在通信信號電纜槽安裝前，將其敷設在電纜槽靠線路側面的下部位置； 4）貫通地線縱向通過路基地段的電纜井（不含過渡段電纜井）時，應從手孔下約20cm通過，在手孔施工時，應避免機械對貫通地線的損傷。,19,20,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,21,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,3.2 分支引接線的埋設 1）分支引接線埋設工序與貫通地線相同，一端與貫通地線C型壓接，另一端與接觸網(wǎng)支柱基礎上預制的接地端子栓接；在引接線中部適當位置再與電纜槽側壁預制接地端子尾端C型壓接；（見下圖） 2）每個接觸網(wǎng)支柱、跨線建筑物及橋梁與路基、隧道與路基過渡段處各埋設一根分支引接線

13、，材質同貫通地線一樣。 3.3 過渡段貫通地線連接 1）在鄰近過渡段的路基通信信號電纜槽側壁處預留接地端子，并預埋分支引接線將接地端子與貫通地線連接； 2）橋梁、隧道地段的貫通地線沿通信信號電纜槽敷設至路基段，采用L形連接器將貫通地線與路基段通信信號電纜槽預留的接地端子連接。,22,返回,23,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,3.4 兩側貫通地線間的橫向連接 1）長度超過1000m的路基地段，每間隔500m左右將上下行貫通地線連接一次 2）長度為5001000m的路基地段，在路基段中間將上下行貫通地線連接一次 3）長度小于500m的路基地段，不考慮貫通地線的橫向連接； 4）橫向連接線的規(guī)格、

14、埋設深度、埋設工序及工藝與貫通地線相同。 3.5 路基地段接地極、接地端子設置 1）路基地段利用接觸網(wǎng)支柱基礎作接地極。在施作接觸網(wǎng)支柱基礎時，沿線路方向起點側的基礎側面預制1個橋隧型接地端子，接地端子的連接鋼筋要求與鉆孔樁基礎結構鋼筋或混凝土基礎、鋼柱基礎接地鋼筋可靠焊接，鉆孔樁基礎接地鋼筋與基礎螺栓主筋在基礎內不連接；基礎接地端子與分支引接線一端栓接，實現(xiàn)與綜合接地系統(tǒng)的連接；,24,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,2）在通信電纜槽內側壁預制1個路基型接地端子，用于弱點設備設施接地連接；設置位置應根據(jù)有接地需求的通信、信號、信息等設備及設施的位置確定，并與就近的接觸網(wǎng)支柱基礎同里程； 3

15、）電力電纜槽內設1個路基型接地端子供電力設施接地，接地端子尾端與分支引接線壓接；原則上約1000m設置一處，小于1000m的路基段不考慮，大于1000m的路基等分設置，間隔以不大于1000m為原則；接地端子應選在就近的接觸網(wǎng)支柱基礎處，并與接觸網(wǎng)支柱間距應不小于20m； 4）接觸網(wǎng)支柱基礎上的接地端子采用橋隧型接地端子；電纜槽內的接地端子采用路基型接地端子；通信信號槽與電力槽接地端子設置應不在同一接觸網(wǎng)支柱位置；接地端子尾端應與分支引接線壓接； 5）無砟軌道通過與混凝土支柱基礎上預留的接地鋼管或鋼柱筋板上的接地孔連接接入綜合接地系統(tǒng)； 6）路基地段聲屏障綜合接地：由導電材料制成的聲屏障及支架應

16、在結構內預制接地端子，就近與接觸網(wǎng)支柱混凝土基礎預制的接地鋼管或鋼柱基礎筋板接地端子孔連接； 7）應注意電力、接觸網(wǎng)等強電設備、設施接地連接線不得進入通信信號槽。,25,26,27,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,3.6 路堤、土質及軟質巖路塹地段綜合接地設置 3.6.1 設置位置： 貫通地線埋設埋深距基床底層頂面-30cm-40cm處；分支引接線設置在每個接觸網(wǎng)支柱處，分支引接線應弧形下穿電纜槽、水溝等，無明顯折角。 3.6.2 貫通地線的主要埋設工序和工藝： A、路基填筑并壓實至高于貫通地線埋設深度約60mm高程的同時，預留出60mm深、寬度略大于貫通地線直徑的“小槽”，以敷設貫通地線；

17、 B、先向“小槽”內回填40mm粒徑不大于5mm的土壤，敷設貫通地線，再次回填40mm粒徑不大于5mm的土壤后，進行人工夯實； C、人工夯實后，必須在“小槽”上方覆蓋不少于100mm、粒徑不大于5mm的土壤，才能進行正常的路基填筑和機械壓實作業(yè)； D、在鋪設貫通地線時，同時在接觸網(wǎng)支柱基礎處預留分支引接線，一端與貫通地線C型壓接，另一端與接觸網(wǎng)支柱基礎上預制的接地端子栓接；在引接線中部適當位置再與電纜槽側壁預制接地端子尾端C型壓接。施工邊坡防護前，將引接線埋設于邊坡防護層。,28,29,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,四、隧道綜合接地設置,4.1 接地與接觸網(wǎng)預埋加強設置 4.1.1 隧道左

18、右兩側的通信信號電纜槽中各設置一根貫通地線。貫通地線采用截面為70mm2的耐腐蝕并符合環(huán)保要求的銅線，并采用砂防護措施。 4.1.2 利用在兩側通信信號電纜槽側墻上部縱向貫通的16結構鋼筋作為縱向接地鋼筋，此根鋼筋每100米斷開一次，鋼筋頭間距不小于10cm。用于隧道內接地極、接觸網(wǎng)斷線保護接地及接地鋼筋間的等電位連接。 4.2 隧道二次襯砌中的接地鋼筋設置 4.2.1 二次襯砌中有結構鋼筋的隧道: A、利用二次襯砌的內層縱、環(huán)向結構鋼筋作為接觸網(wǎng)斷線保護接地鋼筋； B、接觸網(wǎng)線垂直向上在拱頂?shù)耐队熬€兩側，以0.5m為間隔，各選3根縱向結構鋼筋作為接地鋼筋；,30,某高鐵350Km/h鐵路客運

19、專線,C、上述投影線兩側各1.5m外的其他位置，以1m為間隔，選擇縱向結構鋼筋作為接地鋼筋； D、在每個臺車位（作業(yè)段）中部選一根環(huán)向結構鋼筋作為環(huán)向接地鋼筋，環(huán)、縱向接地鋼筋間可靠焊接；縱向接地鋼筋在作業(yè)段間可不連接； E、每個作業(yè)段內的環(huán)向接地鋼筋與兩側通信信號電纜槽靠線路側外緣的縱向接地鋼筋連接 。 (見圖） 4.2.2 二次襯砌中無結構鋼筋的隧道 除接觸網(wǎng)吊柱基礎接地外，不再單獨考慮接地鋼筋設置。環(huán)向接地鋼筋設置位置根據(jù)接觸網(wǎng)專業(yè)提供的里程位置埋設。 4.2.3 線路兩側的貫通地線通過隧道內環(huán)向接地鋼筋實現(xiàn)橫向連接。 4.3 隧道接地極設置 4.3.1 對于一般拱墻設防水板的襯砌隧道應

20、充分利用隧道的初期支護錨桿、鋼架、鋼筋網(wǎng)或底板鋼筋。,31,返回,32,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,A、級圍巖有底板鋼筋的隧道及明洞地段，利用隧道底板下層的結構鋼筋做為接地極；（見圖） B、級圍巖隧道，利用錨桿和專用環(huán)向接地鋼筋做為接地極； C、級以上圍巖隧道，利用錨桿、鋼拱架（或鋼網(wǎng)片）做為接地極； D、隧道底板接地極按照1m間隔選用底板結構鋼筋，即在隧道底板的底層形成一個1m1m的單層鋼筋網(wǎng)，中部“十字”交叉的兩根鋼筋上的網(wǎng)格節(jié)點要求施以“L”形焊接，其他節(jié)點綁扎；底板接地鋼筋網(wǎng)按照一個臺車位的長度考慮，間隔一個臺車位設置一處； E、錨桿接地極以約一個臺車長度為間隔設置，用作接地極的

21、錨桿環(huán)向間距要求為2倍錨桿長度；接地錨桿與鋼網(wǎng)片、鋼拱架或專用環(huán)向接地鋼筋可靠焊接。 （見圖）,33,34,返回,35,返回,36,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,4.4 接地鋼筋間的連接 隧道內的錨桿接地極、底板接地極和二次襯砌內的接地鋼筋等接地裝置均應通過連接鋼筋與兩側電纜槽靠線路側外緣的縱向接地鋼筋連接。 4.5 接地端子設置 A、隧道內接地裝置均采用橋隧型接地端子； B、從隧道進口2m處開始，在兩側通信信號電纜槽底部，每間隔100m設置一個接地端子，小于100m的隧道在中部設一處。接地端子供隧道接地裝置與貫通地線的連接； C、從隧道進口2m處開始，在兩側通信信號電纜槽靠線路側壁上，每

22、間隔50m設置一個接地端子，小于50m的隧道在中部設一處。接地端子供軌旁設備、設施接地； D、在每個專用洞室、變壓器洞室兩側壁下部設置接地端子，供洞室內設備、設施接地； E、上述所有接地端子均通過連接鋼筋與電纜槽外側的縱向接地鋼筋連接； F、當接觸網(wǎng)槽道基礎采用預埋方式時，需將基礎與二次襯砌內的環(huán)向或縱向接地鋼筋焊接；當基礎采用后植入安裝方式時，需在安裝基礎的位置預埋接地端子，并與二次襯砌內的環(huán)向或縱向接地鋼筋焊接。,37,38,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,四、綜合接地測試方法,4.1 手搖式電阻儀 4.1.1 接地電阻測試儀測試方法： (1)在EE兩個接線柱測量接地電阻時，用鍍鉻銅板短

23、接，并接在隨儀表配來的5m長純銅導線上，導線的另一端接在待測的接地體測試點上。測量屏蔽體電阻時，應松開鍍鉻銅板，一個E接線柱接接地體，另一個E接線柱接屏蔽； (2)P柱接隨儀表配來的20m純銅導線，導線另一端接插針1； (3)C柱接隨儀表配來的40m純銅導線，導線的另一端接插針2。,39,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,4.1.2 接地電阻測試儀設置的技術要求： (1)接地電阻測試儀應放置在離測試點13m處，放置應平穩(wěn)，便于操作； (2)每個接線頭的接線柱都必須接觸良好，連接牢固； (3)兩個接地極插針應設置在離待測接地體左右分別為20m和40m的位置；如果用一直線將兩插針連接，待測接地體應

24、基本在這一直線上； (4)不得用其他導線代替隨儀表配置來的5m、20m、40m長的純銅導線； (5)如果以接地電阻測試儀為圓心，則兩支插針與測試儀之間的夾角最小不得小于120，更不可同方向設置； (6)兩插針設置的土質必須堅實，不能設置在泥地、回填土、樹根旁、草叢等位置。 (7)雨后連續(xù)7個晴天后才能進行接地電阻的測試； (8)待測接地體應先進行除銹等處理，以保證可靠的電氣連接。 4.1.3 接地電阻測試儀的操作步驟： (1)測試儀設置符合規(guī)范后才開始接地電阻值的測量。 (2)測量前，接地電阻檔位旋鈕應旋在最大檔位即x10檔位，調節(jié)接地電阻值旋鈕應放置在67位置。,40,某高鐵350Km/h鐵

25、路客運專線,(3) 緩慢轉動手柄，若檢流表指針從中間的0平衡點迅速向右偏轉，說明原量程檔位選擇過大，可將檔位選擇到x1檔位，如偏轉方向如前，可將檔位選擇轉到x0.1檔位。 (4) 通過步驟(3)選擇后，緩慢轉動手柄，檢流表指針從0平衡點向右偏移，則說明接地電阻值仍偏大，在緩慢轉動手柄同時，接地電阻旋鈕應緩慢順時針轉動，當檢流表指針歸0時，逐漸加快手柄轉速，使手柄轉速達到120轉分，此時接地電阻指示的電阻值乘以檔位的倍數(shù)，就是測量接地體的接地電阻值。如果檢流表指針緩慢向左偏轉，說明接地電阻旋鈕所處在的阻值小于實際接地阻值，可緩慢逆時針旋轉，調大儀表電阻指示值。 (5 )如果緩慢轉動手柄時，檢流表

26、指針跳動不定，說明兩支接地插針設置的地面土質不密實或有某個接頭接觸點接觸不良，此時應重新檢查兩插針設置的地面或各接頭。 (6) 用接地電阻測量儀測量靜壓樁的接地電阻時，檢流表指針在0點處有微小的左右擺動是正常的。 (7) 當檢流表指針緩慢移到0平衡點時，才能加快儀表發(fā)電機的手柄，手柄額定轉速為120轉分。嚴禁在檢流表指針仍有較大偏轉時加快手柄的旋轉速度。 (8) 測量儀表使用后阻值檔位要放置在最大位置即x10檔位。整理好三條隨儀表配置來的測試導線，清理兩插針上的臟物，裝袋收藏。,41,某高鐵350Km/h鐵路客運專線,4.2 數(shù)字接地電阻測量儀 4.2.1 技術參數(shù)： (1) 使用條件環(huán)境溫度：0+45 ; 相對濕度：85%RH. (2）測量范圍及恒流值（有效值）電阻：02（10mA); 220(10mA); 20200(1mA); 電壓：AC 020V (3) 測量精度及分辨率精度：00.23%1d; 0.22001.5%1d; 120V3%1d 分辨率：0.001、0.01、0.1、0.01V (4) 輔助接地電阻及地電壓引起的測量誤差: 允許輔助接地電阻RC（C1與C2之間）1.8K； RP（P1與P2之間）40K 誤差5%; 允許地電壓5V（工頻有效值） 誤差5. (5)電源及功耗: 最大