高铁电力10kV配电所接地网施工工法

刘福娟

摘要：通过对多处高铁电力10kV配电所接地网施工的现场调查，本文总结了其施工特点，并阐述了其工艺原理以及施工工艺流程及操作要点，以供参考。

关键字：高铁电力；10kV；配电所；接地网；施工工法

引言

配电所是高速铁路电力供电系统的重要组成部分，它直接影响整个高铁电力供电系统的安全与经济运行。而其中的电气主接线是配电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、微机保护和自动装置的确定，是配电所电气部分投资大小的决定性因素。本文主要分析了高铁电力10kv配电所接地网施工工法。

1工艺特点

第一，科学、合理，施工进度快，缩短工期；第二，施工过程中采用较为先进的施工工具及材料，保证了工程安装质量、减轻了劳动强度、节省了人工，施工效率显著提高；第三，接地极连接采用热熔焊接技术，采用搪锡防腐；保证了连接牢固性，保障工程安装质量。

2工艺原理

2.1重点工艺

接地母线采用火泥熔接，火泥熔接是放热熔接的一种，是利用化学反应时产生的超高热来完成熔接的。火泥熔接法由于化学反应速度非常快（仅数秒），产生热量极高，且通过模孔流到熔接部位，熔接部位瞬间熔化冷却凝固，无需其它任何外加热能，故金属导体的连接是最佳的方法。使用火泥熔接时，必须使用特制的铸模作工具，此铸模是用耐高温的半永久性的石墨加工制成，通常称为熔模。熔模由模穴、注入孔、熔接室等组成。根据所要熔接的不同形状选择不同熔模。

2.2火泥熔接法完成的接地母线连接头特点

接点为分子结合，没有接触面，更没有机械性压力，因此，不会松弛或腐蚀；具有较大散热面积，因此通电能力与导体相同；熔点与导体相同，因此能承受大电流冲击，不至熔断；抗张力强于导线。

2.3接地母线间连接采用方式

第一，室内水平接地线采用铜排-50×5；第二，室内水平接地线50×5铜排间连接采用M8×30镀锌螺栓连接；第三，室内50×5铜排与各设备扁钢间采用镀锌螺栓连接；第四，室内50×5铜排与设备基础槽钢间采用镀锌螺栓连接；第五，室内50×5铜排与电力电缆钢凯接地铜编织带间采用编制带压接鼻子后用镀锌螺栓与铜排相连接；第六，室外环形接地母线采用铜排-50×5，接地极采用镀锌角钢L50×5L=2500mm；第七，室外环形接地母线与室内50×5铜排采用热焊接；第八，室外接地母线与接地极采用热焊接。

3施工工艺流程及操作要点

3.1工艺流程

配电所环形接地网施工工艺流程见图1。

3.2施工操作要点

3.2.1施工定测

施工前根据设计蓝图对接地网进行定位、测量根据每间设备室的实际，和铜排长度进行比划，用记号比做好铜排对接位置，以及弯排机所需要折弯的角度方向。最好在现场边定测、比对边完成铜排的煨弯、切割，以避免出现加大误差，安装上使得其更加规范、美观。另外，室外接地极的数量和位置应该严格按照施工蓝图进行定位。

3.2.2母排加工、连接

按照实际测量数据对接地母排进行加工，使用切割机、打磨机进行切割，使用铜排煨弯机对铜排进行垂直煨弯。对铜排进行切割、打孔后，每次应该对其进行打磨，抛光。

3.2.3室内接地铜排固定

室内接地采用膨胀螺栓穿上小绝缘瓷瓶固定于墙上，铜排距离地面≥250mm。

3.2.4室内铜排与各设备接地端间连接

室内铜排与各设备接地端间连接如设备槽钢、变压器中心点、电缆终端头钢凯铜编织带、设备架构爬梯等均直接或间接打孔采用螺栓连接。所有设备支架和架构柱的接地引下线，应就近连接至室内接地网上。架构、设备接地的螺栓连接，螺栓的紧固应采用专用的套筒扳手，严禁使用开口扳手，防止开口扳手滑脱损伤金属表面。

3.2.5接地网沟和接地极坑开挖

第一，接地网沟距离配电所建筑大于3米。测量技术人员根据接地施工平面布置图，放出扁钢（50×5铜排）的施工平面位置，并每8-10米设置一根定位控制桩；

第二，在水平接地轴线边，每5米设置一水平控制桩，测出设计地面标高作为沟槽开挖深度的控制依据；

第三，施工技术员对测量桩进行复查，确保施工时轴线及标高的准确性；

第四，采用人工开挖，开挖深度为1m；

第五，沟槽开挖完毕，经质检员认真检查合格并做好记录后，方可进行接地网敷设；

第六，垂直接地極采用镀锌角钢L50×5L=2500mm，接地极时不能直接锤击进地下；垂直接地极成孔作业时最好人工使用洛阳铲进行开挖，成孔深度为水平接地体沟槽底部下约2.5m；

第七，接地网敷设：清除坑内的塌陷沙土和开挖遗留杂物，达到要求深度；方才进行敷设。将50×5铜排平直敷设在接地沟里，将垂直接地极安装在接地坑；

第八，接地网焊接：室内外环形接地母线的连接、室外水平接地母线与垂直接地极间的焊接采用热熔焊接。放热焊接工艺流程：

1）选择模具：采用铜带对接，尺寸50mm×5mm。其中镀锌角钢需预先垂直焊接—扁钢，后间接与接地铜母线进行热熔对接。

2）焊接准备：要得到一个完善的焊点，被焊接铜排要保持洁净和干燥，必须清除铜排上的油脂污物，可使用除油剂、汽油、四氧化碳等将相互搭接铜排及熔模清理干净。焊接物就位：夹紧模夹，将隔离铁片放置于模腔底部；将熔接剂倒入模腔，再将起火粉撒于熔接剂表层，留一点撒于模口上。

3）点火启动热熔：用打火枪向模口上的起火粉发射火花点火。火粉立刻引燃熔模腔内的熔接剂燃烧。

4）焊接完成：待焊接物完全冷却后取出焊接物、进行防腐处理并清洁模具。

第九，接地电阻测试：阻值应小于等于1欧姆。假如阻值较大则应该使用降阻措施。

第十，接地网降阻：一般以10kg/米的降阻剂用量在开挖的沟槽内灌注降阻剂浆料，要求浆料包裹接地母线排。

十一，回填、夯实：回填土不应夹带杂物，杂草等，回填应分层夯实。

十二，场地恢复、环保恢复：施工结束后，清理走现场全部施工工器具。

结束语

高铁电力10kV配电所接地网的施工对于高铁供电系统来说是非常重要的，所以，了解其施工特点、掌握施工工艺是做好此项工作的前提，希望本文的阐述能够对高铁电力10kV电力系统的运行起到一定的积极作用。

参考文献：

[1]温曼越.高速铁路10kV电力贯通线故障自动隔离方法研究[D].西南交通大学，2016.

[2]孙晏.10KV配电线路事故原因及处理方法分析[D].大连理工大学，2012.

[3]张娟.铁路电力配电系统可靠性研究[D].北京交通大学，2014.endprint