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综合接地系统产品技术介绍 学习交流 综合接地 前言 铁路综合接地系统所用器材包括综合贯通地线 接地端子 接地母排 不锈钢连接线 接续组件等 该系统是为了保证通信 信号 电力 牵引供电 回流等各系统 设备之间实现等电位连接 消除不同设备 系统之间由于电位差存在引起的人身和设备安全隐患 对高速列车安全行驶具有重要意义 我国铁路使用的贯通地线导体材料主要为铜 铜的标准电极电位很高 约 0 34V 铜对大气 海水 淡水 碱及非含氧酸具有良好的耐腐蚀性 但在各种含氧或氧化性酸 碱溶液和氨盐中极易腐蚀 贯通地线的使用环境主要为地下 要求贯通地线必须具有良好的耐土壤腐蚀性能 目前贯通地线普遍采用铜导线外包铅或铅锡合金来进行防腐 铅包铜线中的铅 在地下通过雨水时渗透到土壤或河流中 会对环境造成污染 随着对环境保护力度的加大 要求贯通地线对环境无污染 耐腐蚀 具有环保性 环保型贯通地线具有的特点 1 贯通地线任一点的接地电阻不得大于1 2 贯通地线护套耐腐蚀性能强 正常工作年限不小于60年 3 环保型贯通地线所用材料均无毒无害 不会对环境造成污染 4 综合贯通地线具有断线报警功能 综合接地系统所用贯通地线 端子 母排 接续组件等各种与之配套的连接件 通过彼此之间的连接 实现接地系统中各接地装置之间的连接 通过此连接构成综合接地系统 一 有关贯通地线产品技术说明 DHS环保型高导电塑料护套综合贯通地线B DHS有报警线的环保型高导电塑料护套综合贯通地线规格 25mm235mm250mm270mm295mm2 DHL环保型铝合金护套综合贯通地线B DHL有报警线的环保型铝合金护套综合贯通地线规格 25mm235mm250mm270mm295mm2 DTQ铜芯铅护套综合贯通地线B DTQ有报警线的铜芯铅护套综合贯通地线规格 25mm235mm250mm270mm295mm2 二 产品的使用特性 1产品机械强度高 弯曲能力和抗冲击能力强 可用于震动较为剧烈 使用条件较为恶劣的铁路运输环境 2产品的敷设环境温度范围 40 60 3贯通地线产品的允许弯曲半径应不小于产品外径的20倍 4环保型综合贯通地线所用材料均无毒 不会对环境造成污染 5贯通地线任一点的接地电阻不大于1 6贯通地线耐腐蚀性能强 正常工作年限不小于60年 三 产品的结构 四 技术性能 1 电气性能 2 机械物理性能和结构尺寸 高导电塑料护套的机械物理性能和结构尺寸见下表 3 综合贯通地线接地电阻对比试验 将相同规格的高导电塑料护套综合贯通地线 铝合金护套综合贯通地线 铅护套综合贯通地线 裸铜缆各42米 平行等距同时埋在深度约80cm的土壤中 做接地电阻对比试验 定期进行接地电阻测试 其检测结果说明随着时间的延长导电塑料护套综合贯通地线的接地电阻逐渐降低且最小 铁道部产品质量监督检验中心检测 证明高导电塑料护套贯通地线的接地性能最好 并且高导电塑料护套的接地电阻相对比较稳定 高导电塑料护套综合贯通地线外护套导电 严禁代替电力电缆使用 综合接地系统其他器材 线鼻分不锈钢线鼻和镀锡铜线鼻两种 不锈钢线鼻成分应满足Cr 16 Ni 5 C 0 08 的要求 镀锡铜线鼻成分铜含量不小于99 90 两种线鼻与贯通地线相同截面的连接线进行压接 压接时使用专用模具且压接压力不小于12吨 一 线鼻 二 C 型连接件 C 形连接元件的材料成分铜含量不小于99 90 并应通过铁道部质量监督检验中心检测 满足GB1837 80的相关规定 压接后应满足接续处的电阻比率小于1 接续处能承受3500N的拉力且3min不松动 连接工艺采用双 C 形连接件压接 彼此之间相隔35 40mm距离 用压力不小于12t的压接钳和专用压接模具进行压接 压接后采用自粘性胶带做密封防腐处理 三 L 型连接件 贯通地线与桥 隧接地端子或接地母排的 L 型连接件应满足一端与贯通地线连接 另一端与电力电缆槽底部或侧面预留的接地端子或接地母排连接的要求 L 形连接元件的材料成分铜含量不小于99 90 并应通过铁道部质量监督检验中心检测 满足GB1837 80的相关规定 压接后满足接续处的电阻比率小于1 接续处能承受3500N的拉力且3min不松动 桥梁用 L 型连接件连接 隧道用 L 型连接件连接 四 防腐蚀绝缘自粘带 防腐蚀绝缘自粘带宽度为25mm 使用寿命不低于50年 要求密封特性良好 以保证电缆接续后能满足电气特性 机械特性 密封特性 防腐特性等性能 实现接续后免维护 特种自粘性胶带 贯通地线的敷设和维护 贯通地线应整齐地卷绕在电缆盘上 电缆盘筒体半径不小于地线外径的30倍 地线两端应采用专用套封头 贯通地线应妥善存放 防止进水或受潮 避免日光长期照射 装卸时严禁从高出抛下装有贯通地线的线盘 产品在运输中应避免线盘间碰撞 摩擦或其他机械损伤 线盘不允许平放贮存及以平放方式吊装及运输 以防线盘损坏伤及产品 贯通地线线盘滚动方向应与线盘所标方向一致 敷设综合贯通地线注意事项 贯通地线敷设好后 应进行密封 封头和挂明示牌等项工作 每天必须封头防护 另外若遇雨雪天气应随时封头防护 以防潮气侵入 贯通地线应在环境温度不低于 10 时敷设 敷设贯通地线时 严禁压 折 摔 扭曲贯通地线 不得在地上拖拉贯通地线 敷设过程中 应避免使地线受各种外来冲击力和摩擦力 以防伤及产品缩短其使用寿命 路基地段的埋设应满足以下要求 路基地段贯通地线设在电缆槽下方 直埋时沟底应平坦 沟内无石块和杂物 回填4cm深的当地土壤 土壤粒径小于5mm 人工夯实后再敷设贯通地线 贯通地线与其他电缆或管道交叉时应采用热镀 渗 锌钢管进行防护 防护管的内径应不小于贯通地线外径的3倍 贯通地线每50m设置一处引接线 引接线型号 规格同贯通地线 引接线与贯通地线接续采用 T 型接续方式 引接线另一端用密封胶带密封 引接线预埋到路基边坡上 在接到电缆槽上的接地端子以前 必须做好防盗隐蔽处理 引接线 T 型接续完毕后 再回填4cm深的当地土壤 土壤粒径小于5mm 进行人工夯实 人工夯实后 再回填10cm深的砂砾石保护层 然后进行正常的路基填筑和机械压实作业 路基两旁的贯通地线每500m进行横向连接一次 横向连接线型号 规格同贯通地线 横向连接线与贯通地线接续采用 T 型接续方式 横向连接线采用热镀 渗 锌钢管进行防护 防护管的内径应不小于贯通地线外径的3倍 接地干线应具有牢固的机械强度和良好的电气连续性 对障碍处应采取相应的机械防护措施 贯通地线的防护 贯通地线敷设于桥 隧电缆槽内时 应敷设在电缆槽的最底层并采用砂防护 桥 隧 路基相互之间的过渡段贯通地线应平顺连接 接近或交叉其他电缆时 穿越有农作物的耕地时 穿越居民点时 必须减少贯通地线的埋设深度时应采用上 下各覆土100mm 然后再用砖防护 穿越轨道时可先用热镀 渗 锌钢管进行防护 穿越轨道的防护管 其两端应超出轨枕500mm以上 各种防护管的内径应不小于贯通地线外径的3倍 综合接地系统施工过程中 施工完成后应实测接地电阻 如不满足要求 应增加人工接地体 贯通地线施工后应按设计规定的要求对标志进行编号 接地端子 母排使用方法 1 直型 后端与钢筋连接的接地端子或接地母排的连接方法 当接地端子或接地母排安装后栓孔中心线与所要连接的钢筋平行时 采用直型接线端子或接地母排 JDDG JDMG 1 接地端子或接地母排前端 栓孔 通过相应规格的不锈钢 镀锡铜 线鼻 L 型连接件 连接线 实现与贯通地线及其它接地和等电位连接 设备连接 接地端子或接地母排后端连接钢筋与其他接地钢筋进行搭接焊接 焊接采用单面焊时 焊接长度不小于100mm 采用双面焊时 焊接长度不小于55mm 2 弯型 后端与钢筋连接的接地端子或接地母排的连接方法 当接地端子或接地母排安装后栓孔中心线与所要连接的钢筋垂直时 采用弯型接地端子或接地母排 接线方法与上相同 JDDG JDMG 2 3 直型 后端与贯通地线直接连接的接地端子或接地母排的连接方法 当接地端子或接地母排后端预制在电缆槽底面混凝土中时 采用直型接线端子或接地母排 JDDB JDMB 1 接地端子或接地母排前端通过相应规格的不锈钢 镀锡铜 线鼻 引接线 连接线 实现与其他接地和等电位连接 设备连接 接线端子或接地母排后端通过与贯通地线相同规格的引接线与贯通地线连接 连接方式为压接 压接时压力应不小于12吨 地下连接处应缠绕特种自粘性胶带进行密封 防腐措施 4 弯型 后端与贯通地线直接连接的接地端子或接地母排的连接方法 当接地端子或接地母排预制在电缆槽侧面混凝土中时 采用弯型接地端子或接地母排 接线方法与上相同 JDDB JDMB 2 5 综合接地系统用路基电缆槽接地端子连接方法 当接地端子后端与钢筋 贯通地线同时连接时 采用综合接地系统用路基电缆槽接线端子 接地端子前端连接与1相同 JDD 3 6 接地端子 母排安装使用注意事项 接地端子后端连接方法 可与钢筋和贯通地线同时连接 当与钢筋连接时其方法同1 当与贯通地线连接时 其方法同3 端子 母排在栓接前 不要拆卸 损坏塑料保护螺栓 以防损坏内孔螺纹或掉进杂物影响正常使用 不要用锋利的金属或其它器具敲击端子 母排 特别是栓接平面除刻字外不应有任何损伤 以免影响其使用性能 压接钳使用方法 端子 母排在安装使用过程中 应轻拿轻放 严禁乱扔 乱摔 端子 母排应存放在干燥通风的地方 不得放在潮湿或有腐蚀性气体的地方 1 压接钳使用前应按所压接产品选用并安装好合适的模具 2 压接线鼻或钢钢转换件时 先把剥好头的贯通地线 剥开40 50mm 插入线鼻或钢钢转换件 然后距离线鼻或钢钢转换件外头1mm处压接一次 压接时先使模具轻微接触线鼻或钢钢转换件 观察无误后在加力至自行解锁后 顺时针旋转加力杆卸掉压力退回模具 旋转贯通地线90 后距离前一次压痕2mm处再压接一次 贯通地线与线鼻压接 3 压接 C 型连接件时 先把剥好的贯通地线 剥开80 100mm 放入两个 C 型连接件中 两个 C 型连接件应方向相反 间距不小于35mm 压接时应将 C 型连接件大头一面朝外 C 型连接件应放在模具的中间进行压接以防止加力不均导致模具变形损害 C 型连接件在模具中的位置 压接时 压接好的直通连接 压接 L 型连接件时 应先把剥好的贯通地线 剥开70 80mm 放入 L 型连接件中 压接时应将 L 型连接件放在模具的中间进行压接以防止加力不均导致模具变形损害 压接完两处后应在两压点中间再压接一次 压接好的 T 型连接 压接好的L 型连接 综合接地系统施工要求 按DB997 0223规范的规定 铁路线上的钢筋混凝土结构物 其内部非预应力结构钢筋必须接地 按ICE62305 3的规定 建筑物防雷接地可以用混凝土中的结构钢筋作为接地钢筋 因此 桥梁 隧道综合接地系统所涉及的接地极 接地钢筋和连接钢筋等应充分利用桥梁 隧道中的非预应力结构钢筋和锚杆 以优化综合接地系统的设计方案 一 规范要求 按DB997 0223规范的规定 结构钢筋 锚杆 钢架等用于接地目的时应满足 1 接触网短路电流不大于25KA时 截面积应不小于120mm 2 接触网短路电流大于25KA时 截面应不小于200mm 钢筋直径不小于16mm 3 除特别说明外 钢筋间的连接应采用搭接焊工艺 焊缝长度为单面焊接长度不小于100mm 双面焊接长度不小于55mm 钢筋间十字交叉时采用14mm IK 25KA 或16mm IK 25KA 的 L 形钢筋进行焊接 焊接长度同前 4 锚杆与钢架或专用环相接地钢筋间的焊接面积应不小于360mm2 综合接地 无砟轨道桥梁 应在梁体上表面 桥面板或防水层的保护层 以下同 设纵向接地钢筋 纵向接地钢筋设于防撞墙和无砟轨道板间的1 2处和上 下行无砟轨道板间的1 3和2 3处并贯通整片梁 纵向接地钢筋距混凝土表面的距离应小于100mm 并与梁端的横向结构钢筋连接 该横向结构钢筋做为横向接地钢筋应与梁底的接地端子连接 一 桥梁综合接地 有砟轨道桥梁应利用梁端的横向结构钢筋作为接地钢筋并与梁底的接地端子连接 道砟厚度小于0 3m的梁体上表面适当位置处应设纵向接地钢筋 当梁体上表面的纵向结构钢筋距混凝土表面的距离小于100m时 应将纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋使用 梁体上预留的接触网支柱基础应与梁体上表面的纵向或横向接地钢筋连接 桥梁的桩基础 在每根桩中应有一根接地钢筋 桩中的接地钢筋在承台中应环接 桥墩中应有两根接地钢筋一端与承台中的环接钢筋相连另一端与墩帽处的接地端子 或接地母排 相连 以上接地钢筋均可用桩 承台 桥墩中的结构钢筋 在每个桥墩垂直于线路方向的某个侧面 距地面 200mm处 设一个不锈钢接地端子 水中墩除外 供测试之用 桥梁的扩大基础 在基底底面设一层钢筋网作为水平接地极 水平接地极钢筋网格约为1m 1m 在各层基础的四周设置垂直接地钢筋 垂直接地钢筋的间隔为层高的2倍 垂直接地钢筋在基顶顶面处用连接钢筋环接 并用墩身中的两根结构钢筋引至墩帽处的接地端子 或接地母排 水平接地极钢筋网格 垂直接地钢筋的外缘距混凝土表面不大于70mm 水平接地极钢筋网格节点应焊接 在每个桥墩垂直于线路方向的两个侧面 距地面 200mm处 各设一个不锈钢接地端子 供测试和栓接附加接地极之用 经测试 当贯通地线的接地电阻大于1 时 可另设附加接地极 3 贯通地线敷设于电缆槽中 并采取砂防护措施 级围岩隧道 应利用锚杆和专用环向接地钢筋 级围岩隧道 以下同 钢架 级围岩隧道 以下同 作为接地极 并在左侧或右侧墙角附近 用连接钢筋将多根 个 专用环向接地钢筋 钢架串接为一个接地装置 级围岩隧道 应利用隧道底板的下层结构钢筋作为接地极 接地极内的纵 横向钢筋间施以双面点焊 多个接地极组成一个接地装置 每接地装置应与贯通地线连接 原则上 100m为间隔设置隧道接地装置 以不小于锚杆长度的二倍为原则 确定锚杆间距以及钢架 专用环向接地钢筋的间距 每一接地装置中 钢架 专用环向接地钢筋的数量以及底版接地极的面积和数量 应结合不同隧道的地质和环境条件 以达到1 的接地标准为原则确定 二 隧道综合接地 按DB997 0223规范的规定 在两侧电缆槽的线路侧外缘应各设一根纵向接地钢筋 纵向接地钢筋外缘距混凝土表面不大于30mm 二次衬砌中有钢筋的隧道 应利用二次衬砌的内层纵 环向结构钢筋作为接地钢筋 接触网基础附近的纵向结构拱顶的投影线两侧 以0 5m为间隔 各选3根纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋 上述投影线两侧各1 5米外的其他位置 以1m为间隔 选择纵向结构钢筋作为纵向接地钢筋 该纵向接地钢筋可以与连接接触网接触的纵向接地钢筋合用 纵向接地钢筋在每个作业段间应连接 约100m断开一次 在纵向接地钢筋约50m处 选一根环向结构钢筋作为环向接地钢筋 纵 环向接地钢筋间应连接 并且环向接地钢筋应与两根贯通地线连接 二次衬砌无钢筋时 设环向接地钢筋与接触网基础连接 并且环向接地钢筋应与两根贯通地线连接 贯通地线敷设于电缆槽中 并采取砂防护措施 一般将贯通地线埋设于信号电缆槽下 距基床底层顶面 300mm 400mm处 石质地段 将贯通地线埋设于信号电缆槽下约 200mm的沟中并回填细粒土 贯通地线的主要埋设工序和工艺原则要求 路基填筑并压实至高于贯通地线埋设深度约60mm高程的同时 预留出60mm深 宽度大于贯通地线直径的 小槽 以敷设贯通地线 先向 小槽 内回填40mm粒径不大于5mm的土壤 敷设贯通地线 再次回填40mm粒径不大于5mm的土壤后 进行人工夯实 人工夯实后 必须在 小槽 上方覆盖不少于100mm 粒径不大于5mm的土壤 才能进行正常的路基填筑和机械压实作业 三 路基综合接地 贯通地线的引接线应与贯通地线同材质 同截面 在同一引接位置按一根设计 采用与贯通地线相同的工序和工艺埋设 施作边坡防护前 将引接线埋设于边坡防护层下并与电缆槽中的接地端子或者接地母排的引接线连接 石质地段两侧各150m以及牵引变电所两侧各500m范围内的每个上 下行接触网支柱基础钢筋应与电缆槽中接地端子或接地母排连接 当接触网支柱为钢筋混凝土支柱时 每个支柱的基础钢筋应与电缆槽中接地端子或者母排连接 当接触网支柱为钢柱时 轨道电缆分界和中间点处的接触网支柱基础钢筋应与电缆槽中接地端子或者接地母排连接 贯通地线间的横向连接 原则上在每段轨道电路的中间点设一处 除长度小于2m的钢筋混凝土结构物外 距接触网带电体5m范围内轨旁设备 设施应进行等电位接地连接 接地连接的间隔一般不大于100m 站台上 旅客可接触的建筑物应采取等电位和接地连接措施 如站台 雨棚的边缘应设纵向接地钢筋 纵向接地钢筋外缘距混凝土表面不大于30mm 纵向接地钢筋至少每100m与贯通地线连接 上跨客专线路的桥 涵应采取接地 等电位连接及其他防护措施 四 等电位和接地连接 建筑物接地设计中 除了应按相关规范完成接地 等电位连接及EMC设计外 特别对交 直流牵引共存的大型车站 还应重视杂散直流电的防护和接地体的耐久性设计 同时 还应注意在建筑物内 外墙的适当位置 预留室内设备接地以及与接地网 贯通地线或环形接地装置连接的接地端子或接地母排 五 引接线 接地端子或接地母排的位置及连接材料 规格和工艺 按轨旁设备 设施的安装里程确定引接线 接地端子或接地母排的位置 以达到最佳的接地性能并方便工程实施和管理 石质路堑两侧各150m以及牵引变电所两侧各500m范围内的路基地段 按上 下行接触网支柱的里程确定引接线 接地端子或接地母排的位置 接触网支柱为钢筋混凝土支柱时 按钢筋混凝土支柱的里程确定引接线 接地端子或接地母排的位置 为满足土建工程的工期要求 路基地段可先按接触网支柱的里程确定引接线 接地端子或接地母排的位置 室外接地端子或接地母排应直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中 接地端子 接地母排采用不锈钢制造 其材料成分应满足 Cr 16 Ni 5 Mo 2 C 0 08 如GB00Cr17Ni14Mo2 接地连接导线及其线鼻 采用上述材质的不锈钢或镀锡铜制造 并且导线与线鼻的材质可以不同 与接地极的连接以及距接触网带电体5m范围内轨旁设备 设施的接地连接导线截面为50mm2 镀锡铜 或200mm2 不锈钢 其他接地和等电位连接导线的截面为16mm2 镀锡铜 或50mm2 不锈钢 钢筋与钢筋间以及钢筋与钢架间的连接采用焊接工艺 其他连接采用压接工艺 压接压力不小于12t 并且地下连接处应采取防腐措施 贯通地线的接续和 T 形引接采用铜质 C 形压接件进行连接 贯通地线与接地端子间的连接采用压接并栓接 贯通地线与钢筋间采用铜钢过度压接 其他接地和等电位连接一般采用栓接 再见 谢谢 不妥之处请指正