关于高速铁路综合接地的探讨.docx

关于高速铁路综合接地的探讨【摘要】高速铁路在国内全面展开综合接地技术在高速铁路中的应用才刚刚开始针对部分岩石路堑地段因为地质原因导致接地体单点测试电阻过大而不合格的问题结合沪昆客专的建设提出一些借鉴方案供各方参讨以期达到既满足综合接地体电阻测试值要求从而确保高铁运营安全又能达到投入成本低的目标。【关键词】高速铁路；综合接地；方案引言随着高速铁路在国内的飞速发展综合接地系统在高速铁路中开始全面推广而铁路沿线的控制设备均要求就近接入铁路综合接地系统以便形成等电位体。线路中的桥梁、隧道、路基段的结构物均设置接地端子连入综合接地系统为线路沿线的设备提供等电位接地体但某些接地体因为地质原因可能达不到规范要求的接地电阻值要求本文即从此方面提出一些解决方案。1.工程概况沪昆客运专线是我国主要客运专线之一是华东、中南、西南地区的客运通道对于缓解既有沪昆通道运输能力紧张促进沿线地区经济发展具有重要的意义我单位承建的HKJX1标段处于江西省的最东面与浙江省相连地貌主要为丘陵地段标段线路全长72.61km其中桥台数量为1387个隧道16处共10.2km路基58段总计全长12.6km接地体达数千个。2.接地体的选择及接地电阻值标准桥梁、隧道地段的接地体的单点接地电阻一般均能满足规范要求但路基段接触网基础的接地体因为地质及路基A、B填料深度较厚的原因有些地段很难满足规范要求需要采取措施解决电阻值超标的问题。如在岩石地段因为节理发育不充分会导致实际测试的接地电阻值超标一般情况能达到30Ω左右或者更高故需要采取措施解决路基段接地体的单点电阻测试超标问题。2.1设计院给定的解决方案为解决路基段接触网基础作为接地体电阻超标的问题设计院给出了两种方案。一、接触网基础施工时在接触网基础开挖后在其基底底部开挖小坑（15*15*40单位：cm）采用降阻剂（配合比为降阻剂：水=1：0.5-1）制作接地体并在其中预埋钢筋与接触网基础的接地钢筋相连接。二、在上述方法不能满足要求时在接触网基础旁边增加铺助接地极以确保接地体的单点电阻测试满足设计要求。2.1.1采用降阻剂方案按采用降阻剂制件接地极的方案我们在合山隧道进口段的路堑地段进行了试验此地段地质为黄褐色砂岩巨厚层状构造强风化至弱风化土壤导电性不好接触网基础按降阻剂方案施工完毕后测试结果显示接触网基础的电阻值仍然超标电阻值实测为8Ω说明因为地质原因采用降阻剂方案不能从根本上解决问题。2.1.2增加辅助接地极方案采用增加辅助接地极方案时采用在接触网基础旁边打孔的方法并在孔内放入镀锌钢管或角钢方案作为接地极。在地质不良地段有的接触网基础的辅助接地极的深度达到20m且采用双孔的方案才确保单点电阻测试满足设计要求每处投入的费用高达1-2千元左右。我们在现场实际施作一根20m的钢管后实测其电阻为3.8Ω采用理论计算复核：垂直接地体的接地电阻计算：当L>>d时ρ：土壤电阻率单位：Ω・m现场表层为砂质土下为砂岩故一般情况下为100。l：接地体的长度单位：md：接地体的直径或者等效直径单位：m钢管外径的1.2分之一就是其等效直径现场用5cm的钢管即等效直径为0.042m。故R=100/（2*3.14*20）*ln（4*20/0.042）=6Ω与现场测试基本相符2.1.3充分利用设计既有接地极方案我们在试用了上述两种方案后在考虑其施工的费用及工期后感觉其方案均不理想经现场考看决定利用路堑两侧既有路基构筑物中的钢筋作为接触网基础的辅助接地体经现场测试矩形水沟中的钢筋[1]作为路基段接触网基础的辅助接地体其电阻值测试能满足设计要求。其水沟断面中的钢筋布置示意图如图1：纵向钢筋的断面总面积：A=（3.14*3*3）*11+（3.14*4*4）*2=411mm2按上所述其纵向钢筋并联后的截面积为411mm2大于200mm2在水沟截面内增加一根Ф16箍筋并将其与纵向钢筋间按综合接地焊接要求进行焊接这样水沟内的钢筋就形成一个辅助接地体。之后再用Ф16的钢筋将此辅助接地体引至接触网基础处与接触网基础内的接地钢筋进行焊接就达到将水沟内的钢筋作为接触网立柱基础辅助接地体的作用再对接触网基础与辅助接地体间Ф16的钢筋进行砼包裹保护。路堑地段矩形水沟断面示意图其理论电阻值计算如下：水平接地体的接地电阻值计算：ρ：土壤电阻率单位：Ω・m现场表层为砂质土下为砂岩故一般情况下为100。l：接地体的