高速铁路综合接地技术

李瑞敏

【摘 要】随着高速铁路的发展，铁路的牵引负荷随之增大，一般的接地系统不能满足对电磁信号屏蔽的要求，也影响其他信号、通信及信息等设备的正常运行，综合接地技术能够有效的解决这个问题。本文主要针对高速铁路综合接地网以往施工技术的应用进行了研究，并对其注意事项进行探讨，以供参考。

【关键词】高速铁路；综合接地；系统构成

引言

高速铁路是一个独立的交通系统，它不仅便利了人类的生活，更能实现隧道、供电、通信、车站的机电设备等各部分的有效配合。随着高速铁路建设的规模逐渐扩大，对通信等要求不断提高，这样使工程施工加大了难度，因此为了确保施工质量及安全，就需要对一些原有的施工工艺进行调整和优化，以保证通信设备的正常运行。

一、综合接地系统特点

①能充分利用沿线设施，可有效降低钢轨电位，保证人身和设备安全，降低铁路各子系统单独接地所需的工程投资。②对于场坪面积条件有限或高土壤电阻率地区，采用综合接地优势特别突出。③在大大降低各子系统独立进行接地处理的实施难度的同时，可有效克服各系统设备之间的电位差。

二、高速铁路综合接地设计

（1）为满足高速铁路供电、通信、信号等设备系统的工作接地及安全接地要求，防止可能发生的触电事故，高速铁路一般设置综合接地系统。

（2）整个接地系统包括全线所有车站的共用接地装置和区间跟随所接地装置等。各车站及区间跟随所的接地装置通过敷设在区间隧道的镀锌接地扁钢及电缆的金属铠装层进行连接，从而使整个高速铁路线构成一套完整的综合接地网。

（3）高速铁路的电气设备接地时，必须通过接地引下线与接地网连接，实现可靠接地。以往通常是直接从结构底板中引出接地引下线或通过PVC管引出接地引下线。采用这种措施，容易出现达不到故障电流（杂散电流）防护要求，地下水容易从接地引出线处渗出，达不到高速铁路接地设计要求。

（4）接地引出装置是由保护筒、止水环、接地引出线、绝缘填充材料等几部分构成。保护筒选用不锈钢材料，接地引出线采用T2铜排，保护筒中空部分填充绝缘材料，具有材料选择科学、结构合理、工艺先进、质量稳定可靠、施工安装方便等优点。

三、铁路综合接地系统的构成

铁路综合接地系统通过敷设贯通地线，将铁路沿线的种种需接地装置连成一体，构建了整个线路的综合接地系统，综合接地系统实施界面示意图见图1。

高速铁路或客运专线通常在线路两侧敷设贯通地线。贯通地线一般采用铜截面为70mm2（或35mm2）的环保型材料。路基地段贯通地线一般直接埋于信号电缆槽下方，通过地线表面与土壤的接触完成接地；桥梁、隧道地段贯通地线铺设在电缆槽内或电缆槽下保护层内。对于桥梁结构，使用桩基的结构钢筋作为接地极，通过桥墩和梁体的结构钢筋完成贯通地线的接地；对于隧道结构，通常使用锚杆、专用环向接地钢筋、钢架或隧道底板的下层钢筋作为接地极，利用二次衬砌中的纵、環向接地钢筋与贯通地线连接，完成贯通地线的接地。两侧设有贯通地线的区段，需在适当的地点将两侧的贯通地线作横向连接。桥梁地段，通过梁体内的横向结构钢筋；隧道地段，通过环向接地钢筋；路基地段，原则上在每段轨道电路的中间点设一处横向连接。

四、铁路综合接地系统的技术要求

铁建设[2007]39号《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》对综合接地系统的技术条件做出了详细的规定。要求距接触网带电体5m范围内的金属结构和设备，应接入综合接地系统；距铁路两侧20m范围内的铁路设备房屋的接地装置，应接入综合接地系统。

设计中应考虑人体可能触及的导电部件的接触电压、轨道电位，并应符合表1的要求。

在综合接地系统中，建筑物、构筑物及设备在贯通地线接入处的接地电阻不应大于1Ω。

五、综合接地系统实施方案

（一）电缆线路安装施工

测量定位、放线要依据施工图纸以及施工现场基准标高，确定出电缆敷设的位置和标高尺寸，以及电缆保护管线的敷设线路，从始端至终端找好水平或垂直线，用墨盒或粉线袋在墙壁、顶棚、地面等处，在线路的中心线进行弹线，并按规范规定，确定出电缆支架的位置，用笔标标出具体位置。电缆在穿入保护管前，管道内应无积水，且无杂物堵塞，保护管安装牢固，不应将电缆管直接焊接在支架上。电缆穿入管子后，管口应密封。电缆保护管加工敷设坚持电缆保护管采用镀锌钢管，镀锌钢管的外表面应有完整的镀层，表面不得有剥落、气泡，切管时易产生管口内缩，缩小的管口要用绞刀或锉刀绞光，使管口整齐光滑，明配钢管的连接采用丝扣连接，使用全扣管接头，并应在管接头处焊好接地跨接线，不应将管接头焊死。

（二）路基段贯通地线敷设

一般路基地段沿线路两侧各设一根贯通地线，位于通信信号电缆槽外侧内壁正下方的基床底层中，接地极充分利用接触网支柱基础。贯通地线纵向通过路基地段的电缆井时，应从手孔下约20cm通过，在手孔施做时，避免机械对贯通地线的损伤。

（三）接地线安装

接地干线至少应在不同的两点处与接地网相连接，自然接地体至少应在不同的两点与接地干线相连接；电气装置的每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相连接，不得在一个接地线中串接几个需要接地部分；接零保护回路中不得串装熔断器、开关等设备，并应有重复（至少2点）的接地。同一供电系统中，不允许部分电气设备保护接零，另一部分电气设备保护接地。

（四）路基部分引接线与接地端子连接

分支引接线埋设工序与贯通地线相同，每个接触网支柱、跨线建筑物及桥梁与路基、隧道与路基过渡段处各埋设一根分支引接线，材质同贯通地线。

（五）桥隧贯通地线与接地端子连接

贯通地线与桥隧接地端子连接件的安装步骤如下：

①将与接地端子位置平行的贯通地线的外护套剥开。

②将贯通地线的铜绞线放入连接件的“C”形环中，用压接钳依次将两个“C”形环与铜绞线压成一体。

③接续完成后，压接处采用防水防腐自粘胶带进行密封处理。

④将连接件前部与电缆槽底部（或侧壁）的接地端子拴接。

结束语

总而言之，综合接地系统在铁路沿线形成了面积巨大的接地网，接地电阻低且沿线预设接地母排，为通信、信号、电气化和电力等专业设施提供方便的接地条件，降低了牵引回流在铁路沿线设施中产生的电位和电位差，为设备的可靠运行、人身和设备安全提供了保证。综合接地方式在铁路行业和其他工业领域都具有明显的技术优势，正在成为工程建设中的主流接地方式。

参考文献：

[1]王波，吴广宁，周利军，董安平，高国强，范建斌.高速铁路综合接地效果评价系统[J].交通运输工程学报，2011（05）.

[2]中华人民共和国铁道部.铁建设[2007]39号.铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定[S].2007.