高速铁路综合接地技术

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二、桥梁综合接地设置
1.接地范围 桥梁地段贯通地线铺设在两侧的通信信号电缆槽内，接地极充分利用桥墩基础设臵。 桥梁结构的梁部、桥墩台、承台、基础以及接地系统的外部接口和各结构之间的连 接均进行接地连接,以形成完善的接地系统并具备良好的接地性能。 2.接地设计原则 首先是钢筋类型的选择,接地钢筋可利用结构本身的普通钢筋,预应力钢筋不接入综 合接地系统,保证桥梁结构在通过高电压、电流时结构本身的正常使用功能不受影响并安全 传导电压、电流通过; 其次是钢筋的截面确定,钢筋截面积至少应为200mm2(如Φ16 mm钢筋、50×4 mm扁 钢),以保证具有足够的载流截面,若采用铜缆作为连接线时要求截面不应小于50mm2;再次是 钢筋焊接要求：双面焊搭接长度不小于55mm；单面搭接焊长度不小于100mm；焊缝厚度不小 于4mm；钢筋间十字交叉时采用直径16mm的“L”形钢筋进行焊接，焊接长度同前；最后是 接地测试,对接地钢筋每处连接均应进行电阻值测试,确保电气回路通畅,经检查全部合格后 方可浇筑混凝土。
4.1.3 接地电阻测试仪的操作步骤：
(1)测试仪设置符合规范后才开始接地电阻值的测量。 (2)测量前，接地电阻档位旋钮应旋在最大档位即x10档位，调节接地电阻值旋钮 应放置在6～7Ω位置。
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(3)缓慢转动手柄，若检流表指针从中间的0平衡点迅速向右偏转，说明原量程档 位选择过大，可将档位选择到x1档位，如偏转方向如前，可将档位选择转到x0.1 档位。 (4)通过步骤(3)选择后，缓慢转动手柄，检流表指针从0平衡点向右偏移，则说明 接地电阻值仍偏大，在缓慢转动手柄同时，接地电阻旋钮应缓慢顺时针转动，当 检流表指针归0时，逐渐加快手柄转速，使手柄转速达到120转／分，此时接地 电阻指示的电阻值乘以档位的倍数，就是测量接地体的接地电阻值。如果检流表 指针缓慢向左偏转，说明接地电阻旋钮所处在的阻值小于实际接地阻值，可缓慢 逆时针旋转，调大仪表电阻指示值。 (5)如果缓慢转动手柄时，检流表指针跳动不定，说明两支接地插针设置的地面 土质不密实或有某个接头接触点接触不良，此时应重新检查两插针设置的地面或 各接头。 (6)用接地电阻测量仪测量静压桩的接地电阻时，检流表指针在0点处有微小的左 右摆动是正常的。 (7)当检流表指针缓慢移到0平衡点时，才能加快仪表发电机的手柄，手柄额定转 速为120转／分。严禁在检流表指针仍有较大偏转时加快手柄的旋转速度。 (8)测量仪表使用后阻值档位要放置在最大位置即x10档位。整理好三条随仪表配 置来的测试导线，清理两插针上的脏物，装袋收藏。
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3.总体技术要求
1）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； 2）对于综合接地接入物必须进行单端接入，不能构成电流回路， 尤其是对于电缆外壳，构筑物钢筋均应单端接入，不能形成通路， 以免烧损设备破坏绝缘及对构筑物强度产生影响。 3）电力、接触网等强电设备、设施接地连接线不得进入通信信号 沟槽内； 4）桥梁、隧道、无砟轨道、接触网支柱基础等结构物内的接地装 臵应优先利用结构物中的非预应力结构钢筋作为自然接地体；当 没有结构钢筋可以利用时，可增加专用的接地钢筋；当自然接地 体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体；为防止对预应力 钢筋的影响，预应力钢筋不应接入综合接地系统。
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2.定义
高速铁路综合接地系统就是将铁路沿线的牵引供电回流系统、电力供电系 统、信号系统、通信及其他电子信息系统、建筑物、道床、站台、桥梁、隧道、 声屏障等需要接地的装臵通过贯通地线连成一体的接地系统。同时该贯通地线也 是牵引回流的一个主要回路，从原理上来说，其实就是一个共用接地系统并通过 等电位连接构成铁路的一个等电位体。 综合接地系统由贯通地线、接地装臵及引接线等构成，它以沿线两侧敷设 的贯通地线为主干，充分利用沿线桥梁、隧道、路基地段构筑物设施内的接地装 臵作为接地体，形成低阻等电位综合接地平台。 距接触网带电体5m范围以内的金属构件和需要接地的设施、设备应接入综 合接地系统；距线路两侧20m范围以内的铁路设备房屋的接地装臵应接入综合接 地系统； 不便与铁路综合接地系统等电位连接的第三方设施（路外公共建筑物、公 共电力系统、金属管线等设施）必须采取可靠的隔离或绝缘等措施；
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四、综合接地测试方法
4.1 传统的手摇式电阻仪
4.1.1 接地电阻测试仪测试方法：
(1)在E－E两个接线柱测量接地电阻时，用镀铬铜板短接，并接在随仪表配来的 5m长纯铜导线上，导线的另一端接在待测的接地体测试点上。测量屏蔽体电阻 时，应松开镀铬铜板，一个E接线柱接接地体，另一个E接线柱接屏蔽； (2)P柱接随仪表配来的20m纯铜导线，导线另一端接插针1； (3)C柱接随仪表配来的40m纯铜导线，导线的另一端接插针2。
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BY2571数字接地电阻测量仪
SLK-2678D数字接地电阻测量仪
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4.2.2 数字接地电阻测试仪操作规程
（1）沿被测接地极E（C2、P2）和电位探针P1及电流探针C1，依直线彼此相距20米， 使电位探针处于E、C中间位臵，按要求将探针插入大地。 （2）用专用导线将地阻仪端子E（C2、P2）、P1、C1与探针所在位臵对应联接。 （3）开启地阻仪电源开关“ON”，选择合适挡位轻按一下键该档指标灯亮，表头LCD 显示的数值即为被测得的地电阻。 （4）测量地电阻时最好反复在不同的方向测量3～4次，取其平均值。
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5）接地装臵通过结构物内预埋的接地端子与贯通地线可靠 连接。接地端子直接浇筑在混凝土结构内，表面与结构面平 齐。 6）构筑物内兼有接地功能（含连接）的结构钢筋和专用接 地钢筋应满足：接触网短路电流不大于25KA时，钢筋截面不 应小于120mm2（或直径不小于14mm）；接触网短路电流大于 25KA时，钢筋截面不应小于200mm2（或直径不小于16mm）。 当构筑物内兼有接地功能（含连接）的结构钢筋的截面不满 足要求时，可将相邻的二根钢筋并接使用无需改变钢筋的间 距（须总截面满足上述要求）或局部更换直径为14mm或16mm 的钢筋。结构物内的接地钢筋之间要求可靠焊接，保证电气 连接。
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3.接地措施
3.1 梁体接地设臵 梁体纵横向预留接地钢筋,并在梁的顶面及底面预留接地端子(见图1),以便与需要 接地的构件及下部结构接地体连接,原则上接地钢筋利用梁部相应位臵处的结构钢筋，具体 接地钢筋设臵型式为： 1)每孔箱梁桥面设臵4根Φ16 mm纵向钢筋：在双线轨道底座板之间的1/3和2/3处各设臵1根 钢筋,两侧防撞墙下部各设臵1根钢筋，并纵向贯通整片梁。轨道底座板间的纵向接地钢筋 距混凝土表面的距离应小于100mm。另外根据箱梁桥面板钢筋布臵,当无单根Φ16 mm纵向钢 筋可供利用时,可采用2根Φ12 mm钢筋代替1根Φ16 mm钢筋。（见图2） 2)梁端桥面板设横向钢筋、腹板设竖向钢筋与纵向钢筋焊接形成回路。 3)距离桥梁起点侧75cm的防撞墙、信号电缆槽、遮板、梁底分别预留接地端子与轨道、综 合贯通地线、栏杆或声屏障、桥墩接地钢筋连接在一起。接地端子仅在连续梁中间墩和起 点侧设臵。（见图3） 4)桥上接触网支柱接地，采用直径16mm的连接钢筋与支柱预埋钢板和梁部纵向接地钢筋连 接。（见图4） 5)连续梁的接地布臵形式和要求与简支箱梁一致。接地端子简支箱梁每孔8个,3孔一联的连 续梁为24个。
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4.2.3 主要特点： 数字地阻仪与传统手摇式地阻仪相比，具有以下特点： A、应用了DC/AC变换技术，集三端钮，四端钮测量方式为一体，使 用电源可以交、直流两用. B、采用锁相环同步跟踪检波方式，及开关电容滤波器，使抗干扰 能力极强。 C、摒弃了传统的人工手摇发电方式，不须人力作功。 D、不需人工调节平衡，一目了然的面板触膜键操作，LCD数字显示 使得测量十分方便和讯速，消除了指针式仪表的视觉误差。 E、允许的辅助接地电阻阻值很大，更好的保证了测量精度，分辨 率高。 F、除测试接地电阻外，还可测试低压电阻值，土壤电阻率以及交 流地电压。
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3.2 桥墩及基础接地设臵
3.2.1 桩基础桥墩接地设臵 1）在每根桩中设臵一根通长接地钢筋，上下两个接地钢筋通过闪光对焊 和帮条焊联接，满足焊缝要求，并在这根接地钢筋顶端焊一根短钢筋做 为日后寻找的标记； （见图5） 2)桩中的接地钢筋在承台中采取环接方式，把每根桩的接地钢筋通过与 承台底层环接钢筋焊接形成一个回路，施工时应对接地钢筋采用刷上油 漆作标识，便于检查；（见图6） 3)每个桥墩选取纵向靠大里程外侧两根间距1.7m的竖向钢筋作为接地钢 筋,一端与承台底层环形接地钢筋焊接，另一端与墩帽处的接地端子相连； 4)接地端子每个桥墩设臵2个,其位臵设在桥墩终点侧立面，两个接地端 子间距170cm，与墩顶外侧和凹槽内侧各相距10cm； 5)桥台的接地钢筋布臵形式与桥墩一致。
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4.1.2 接地电阻测试仪设置的技术要求：
(1)接地电阻测试仪应放置在离测试点1～3m处，放置应平稳，便于操作； (2)每个接线头的接线柱都必须接触良好，连接牢固； (3)两个接地极插针应设置在离待测接地体左右分别为20m和40m的位置；如果用 一直线将两插针连接，待测接地体应基本在这一直线上； (4)不得用其他导线代替随仪表配置来的5m、20m、40m长的纯铜导线； (5)如果以接地电阻测试仪为圆心，则两支插针与测试仪之间的夹角最小不得小 于120°，更不可同方向设置； (6)两插针设置的土质必须坚实，不能设置在泥地、回填土、树根旁、草丛等位 置。 (7)雨后连续7个晴天后才能进行接地电阻的测试； (8)待测接地体应先进行除锈等处理，以保证可靠的电气连接。