牵引变电所二次等电位接地网的构建及敷设

王 晶



牵引变电所二次等电位接地网的构建及敷设

王 晶

为避免牵引变电所发生接地短路或雷击引起避雷器动作时，主接地网内的不平衡电压引入至二次回路造成微机保护装置损坏及误动，在借鉴电力系统变电站二次系统接地经验的基础上，针对AT供电方式及直供方式下采用半户内布置及敞开式布置的牵引变电所，详细阐述了二次等电位接地网的构建原则及敷设方法。

牵引变电所；二次等电位；接地铜排；接地网

0 引言

为满足工作接地、安全接地和防雷保护接地的综合接地要求，牵引变电所通常敷设一个统一的一次接地网，并在避雷针和避雷器下方加设集中接地体，所内微机保护装置直接接入一次接地网。当一次系统发生接地短路或雷击引起避雷器动作时，将产生大电流，该大电流流入变电所接地网，通过接地网分散进入大地，使接地网中电流流入点与其他地方产生电位差。该电位差将会对二次回路产生干扰，严重时造成微机保护装置损坏及误动。本文将借鉴电力系统变电站二次系统接地经验，针对采用AT供电方式及直供方式的半户内布置（含GIS形式、AIS形式、网栅形式）及敞开式布置的牵引变电所，详细阐述二次等电位接地网的构建原则及切实可行的实施方法，以减小地网电位差对二次设备的干扰，保护二次系统正常运行。

1 牵引变电所二次等电位接地网的构建

对于采用AT供电方式及直供方式的半户内布置（含GIS形式、AIS形式、网栅形式）及敞开式布置的牵引变电所，其二次等电位接地网由装置内接地铜排及室内外二次等电位接地线构成。安装接地铜排的装置主要包括室内外端子箱、户内保护盘柜及27.5 kV开关柜二次隔室。室内外二次等电位接地线敷设场所为保护装置安装地点及二次电缆敷设地点，包括室外开关场地、27.5 kV高压室及电缆夹层、控制室。不同场所的二次等电位接地线通过室内外电缆沟贯通，构成牵引变电所二次等电位接地网，如图1所示。

2 装置内接地铜排的设置

为便于控制电缆屏蔽层的独立就近接地，在室内外端子箱、户内保护盘柜及27.5 kV开关柜出厂前，应由厂商在箱体、盘柜及开关柜二次隔室内部预设截面为100 mm×10 mm的接地铜排。接地铜排应绝缘安装，使用小绝缘子架起后固定在端子箱、保护盘柜及27.5 kV开关柜二次隔室下部，避免与箱体或盘柜的金属构件接触。

3 室外二次等电位接地线的敷设

在室外电缆沟电缆支架上敷设截面为100 mm2的铜缆，作为室外二次等电位接地线，也可采用接地铜排代替铜缆，使用铜缆的目的是为了满足施工方便及绝缘安装的要求。电缆分支处采用截面为100 mm×10 mm的接地铜排转接，接地铜排使用小绝缘子固定在电缆沟侧壁上，并与电缆沟侧壁绝缘。在铜缆末端采用2根截面为50 mm2的电缆与主接地网连接。

室外二次等电位接地线在通过室外端子箱附近的电缆沟时连接于端子箱内预设的接地铜排，使各室外端子箱内预设的接地铜排位于同一等电位面上，连接方式采用螺栓压接。

图1 牵引变电所二次等电位接地网构成

4 室内二次等电位接地线敷设

室内二次等电位接地线由27.5 kV高压室二次等电位接地线及控制室二次等电位接地线构成。在27.5 kV高压室内电缆沟或电缆夹层的二次电缆槽内，沿电缆沟槽壁一侧设置25 mm×4 mm的接地铜排，构成27.5 kV高压室二次等电位接地线；在控制室防静电地板以下控制屏槽钢支架四周设置25 mm×4 mm的接地铜排，铜排首尾两端采用放热焊可靠连接，形成闭环回路，构成控制室二次等电位接地线。

27.5 kV高压室及控制室二次等电位接地线均使用小绝缘子架起后分别固定在电缆沟槽壁和槽钢支架上，在电缆沟槽壁及槽钢支架上每隔约 1 600 mm设置1处小绝缘子。27.5 kV高压室二次等电位接地线及小绝缘子的安装应避开电缆支架，不应有接触点。

在室内二次等电位接地线安装地点（包括27.5 kV高压室或电缆夹层以及控制室与室外电缆沟连接处墙面）设置100 mm×10 mm的接地铜排，将截面100 mm2的室外二次等电位电缆及 25 mm×4 mm的室内二次等电位接地线分别连接于该接地铜排上，使室外及室内二次等电位接地线位于同一等电位面上。同时，在接地铜排上采用4根截面为50 mm2的电缆与主接地网单点连接，连接方式均采用螺栓压接。

为使27.5 kV高压室内端子箱及27.5 kV开关柜二次隔室、控制室户内保护盘柜内预设的接地铜排位于同一等电位面上，各预设接地铜排均使用截面为50 mm2的铜缆分别与27.5 kV高压室及控制室二次等电位接地线连接，连接方式为螺栓压接。

5 控制电缆及保护装置接地

由一次设备本体接线盒至端子箱进行转接的控制电缆其屏蔽层在端子箱内单端接地，采用截面不小于4 mm2的多股铜线将电缆屏蔽层与端子箱内预设的接地铜排以螺栓方式相连。

其他控制电缆的屏蔽层在电缆起点及终点双端接地，起点在室外开关场地、27.5 kV高压室的电缆屏蔽层接于室外端子箱、室内端子箱或开关柜二次隔室内预设的接地铜排，终点在控制室的电缆屏蔽层接于相应保护盘柜内预设的接地铜排。电缆屏蔽层在起点与终点均采用截面不小于4 mm2的多股铜线与端子箱、户内保护盘柜及27.5 kV开关柜内预设的接地铜排以螺栓方式相连。由于室内外二次等电位接地线的敷设及连接，使室内外端子箱、户内保护盘柜及27.5 kV开关柜二次隔室内预设的接地铜排在同一等电位面上，因此控制电缆的屏蔽层在双端接地后也处于同一等电位面。

除电缆屏蔽层外，27.5 kV开关柜二次隔室及户内保护盘柜上保护装置的接线端子亦采用截面不小于4 mm2的多股铜线分别与27.5 kV开关柜及户内保护盘柜内预设的接地铜排以螺栓方式相连。

6 结语

牵引变电所二次等电位接地网的构建及敷设使所内二次系统位于同一等电位面上，当一次系统发生接地短路或避雷器动作时，可以降低二次设备间电位差，减少对二次回路的干扰，降低微机保护装置损坏及误动情况的发生风险。

[1] 唐宝锋，范辉，贺春光，等. 二次系统等电位接地网的敷设[J]. 电力系统保护与控制，2009，37（14）：112-115．

[2] 《防止电力生产事故的二十五项重点要求》防止接地网和过电压事故[Z]．国家能源局，2014．

In order to prevent the earthing short circuit or action of lightning arrestors caused by the lightning strike in traction substation, damages and miss operation of computer protection devices caused by the unbalanced voltages in the main earthing network being introduced into the secondary circuit, the paper illustrates in details the construction principles and laying methods of secondary equipotential earthing network, with reference of experience for earthing of secondary system of substation of power supply system, and with regards to the traction substation adopted with semi-indoor arrangement and open type arrangement under AT power supply mode and direct power supply mode.

Traction substation; secondary equipotential; copper bus bar for earthing; earthing network

10.19587/j.cnki.1007-936x.2018.06.008

U224.2+5

B

1007-936X(2018)06-0036-02

2018-04-11

王 晶.中国铁路设计集团有限公司，工程师。