铁路综合接地技术讲座

铁路综合接地系统工程刘立峰

2015.9.16怀邵衡、黔张常铁路站前预留站后四电接口技术培训铁路综合接地技术讲座主要内容一、概述二、接口设计三、工程界面划分四、桥梁综合接地五、隧道综合接地六、路基综合接地七、车站综合接地八、无砟轨道综合接地九、接地连接及施工工艺十、需要重点强调的内容铁路综合接地技术讲座一、概述1、系统概述铁路综合接地工程是一项复杂的、综合性的系统工程。接地的主要目的，一是保证人身安全，二是保证设备安全。综合性表现在该系统提供了沿线建筑物、构筑物的防雷接地、强弱电设备的工作接地、保护接地、防过电压接地、防静电接地、屏蔽接地等，几乎涵盖了铁路沿线一定范围内所有的系统设备接地和防雷接地。所涉及到的专业包括信号、通信、信息、电气化、电力、机械、桥梁、隧道、路基、站场、无砟轨道、声屏障、给排水、房建等。铁路综合接地技术讲座2、综合接地结构示意图铁路综合接地技术讲座3、主要设计依据及参考标准（1）《高速铁路设计规范》TB10621-2014（2）《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》（铁建设【2007】39号）（修编中）（3）《铁路综合接地系统》通号（2009）9301（修编中）（4）《铁路综合接地系统测量方法》TB/T3233-2010铁路综合接地技术讲座4、综合接地主要设计原则（1）综合接地系统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置作为接地体，形成低阻等电位综合接地平台。（2）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。（3）距线路两侧20m范围以内的铁路设备房屋的接地装置应接入综合接地系统。（4）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。铁路综合接地技术讲座5、综合接地总体技术要求（1）接地端子设置应便于设备、设施就近接入综合接地系统和工程实施。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槽内。（2）桥梁、隧道、接触网支柱基础等结构物内的接地装置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。（3）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。（4）接地装置应通过结构物内预埋的接地端子与贯通地线可靠连接。接地端子应直接浇筑在混凝土结构内，表面与结构面齐平。（5）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要求。当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）或局部更换满足截面要求的结构钢筋。铁路综合接地技术讲座6.综合接地主要器材综合接地系统专用器材包括贯通地线、接地端子、接地连接导线、C形压接件、L形连接器等。按照相关文件规定，其中贯通地线（含C型压接件）为甲供物资，其余为自购材料。铁路综合接地技术讲座（1）贯通地线贯通地线的规格目前工程中采用的有两种，截面积35mm2或70mm2贯通地线。具体施工以设计文件规定为准。铁路综合接地技术讲座（2）接地端子路基型接地端子桥隧型接地端子铁路综合接地技术讲座（3）不锈钢连接线及配套器材不锈钢连接线及线鼻子防盗型螺栓及及工具铁路综合接地技术讲座（4）C型压接件C型压接件及压接工具T形分支连接及防腐处理铁路综合接地技术讲座（5）L型连接器L型连接器正侧面图L型连接及防腐处理铁路综合接地技术讲座二、综合接地接口设计1、接口设计的重要性 综合接地系统工程的实施涉及站前、站后数十个专业，从土建工程开工开始，综合接地系统的预埋就被提上日程，直至站后信号、通信、电力、电气化等系统设备安装、调试、投入使用为止，整个系统工程的建设几乎贯穿整个工程建设。

从综合接地系统工程实施的过程来看，可以将其分为两个阶段，一是站前土建工程预埋阶段，二是站后各系统设备接入阶段。第一阶段的土建预埋工程则是重中之重，由于其隐蔽性，是整个综合接地系统工程的基础。预埋件中所有用于接地的钢筋及连接件必须保证可靠的电气连接，其工程质量直接决定着后续各系统设备的正常使用。铁路综合接地技术讲座2、设计分工

（1）信号专业为综合接地系统设计牵头专业，在路基、桥梁、隧道、站场、轨道、电气化、电力、房建等相关专业的共同配合下，提出总体设计原则和设计方案。（2）路基、桥梁、隧道、站场、轨道、电气化、电力、房建等相关专业按照综合接地技术要求，完成综合接地工点设计。（3）沿线建筑物等的接地装置均由相关专业完成设计后，按照综合接地技术要求，可就近与综合接地系统等电位连接。（4）各专业设备、设施接地与综合接地系统之间以预置的接地端子作为工程分界。铁路综合接地技术讲座三、工程界面划分1、综合接地系统工程内容包括土建预埋部分和等电位连接两部分。铁路综合接地技术讲座2、综合接地施工基本流程如下图所示

铁路综合接地技术讲座四、桥梁综合接地1、桥梁综合接地方案（1）箱梁的贯通地线埋设在桥梁保护层内，T梁的贯通地线敷设在通信信号电缆槽内。（2）利用桥墩基础部分非预应力结构钢筋（以下称结构钢筋）做接地极，有效降低桥梁地段综合接地系统的接地电阻；（3）利用桥梁上表层的局部纵向结构钢筋做接触网闪落保护接地装置；（4）在桥墩顶帽及桥梁底部、电缆槽底部、护栏基础上部、防护墙侧面适当位置预置接地端子，并与接地装置钢筋可靠焊接利用桥梁上表层横向结构钢筋实现两侧贯通地线的横连；（5）通过L型连接器将贯通地线与电缆槽底部接地端子连接，从而实现桥梁接地装置与综合接地系统间的等电位连接。（6）桥梁上有接地需求的设施均通过预置的接地端子实现接地连接。铁路综合接地技术讲座2、桥梁体综合接地设计举例（1）有砟轨道箱梁综合接地实施方案图一

铁路综合接地技术讲座（2）有砟箱梁综合接地实施方案图二

铁路综合接地技术讲座（3）桥梁体综合接地施工流程铁路综合接地技术讲座桥面横向接地钢筋焊接电缆槽接地端子焊接浇筑后的接地端子桥面防护墙接地钢筋焊接铁路综合接地技术讲座2、桥墩综合接地设计举例（1）明挖扩大基础桥墩综合接地实施方案图铁路综合接地技术讲座（2）桩基础桥墩综合接地实施方案图铁路综合接地技术讲座（3）桥墩综合接地施工工艺流程扩大基础接地钢筋焊接图铁路综合接地技术讲座3、贯通地线与电缆的物理隔离【修编图补充内容（已审查待发布）】（1）整体桥面布置（箱梁等）桥梁地段贯通地线与电缆隔离防护方案：贯通地线施工于桥面防水层铺设和保护层铺设间进行，即在防水层涂刷后，敷设贯通地线，贯通地线与接地端子连接后再进行保护层施工，将贯通地线埋置于保护层内。在桥梁伸缩缝处，贯通地线应考虑余量，并采用阻燃绝缘橡胶套管防护。铁路综合接地技术讲座（2）T梁电缆槽内贯通地线隔离防护：

新建线路T梁电缆槽采用SMC隔板电缆槽时，可将贯通地线单独敷设于分割的小槽内，通信信号光电缆敷设于相对较大的分割槽内，电缆与贯通地线之间通过实体混凝土实现物理隔离防护。铁路综合接地技术讲座五、隧道综合接地1、隧道综合接地方案（1）隧道地段贯通地线敷设在两侧通信信号电缆槽内。（2）利用隧道初期支护锚杆或底板基础结构钢筋做接地极，接地极以台车位的长度为单元施做；（3）利用隧道二次衬砌及电缆槽侧壁的结构钢筋做接触网闪落保护接地；（4）在电缆槽底部、侧壁及洞室内预置接地端子，并与接地钢筋可靠焊接；（5）通过L型连接器将贯通地线与电缆槽底部接地端子连接，实现隧道接地装置与综合接地系统间的等电位连接；（6）通过接地装置内的环向接地钢筋实现两侧贯通地线的横向连接。（7）隧道内有接地需求的设备设施均通过预置的接地端子实现接地连接。铁路综合接地技术讲座2、隧道综合接地设计举例（1）隧道二次衬砌断面图

接地钢筋焊接图铁路综合接地技术讲座（2）隧道初期支护断面图

铁路综合接地技术讲座（3）III、IV、V级围岩隧道综合接地实施方案图铁路综合接地技术讲座（4）II级围岩隧道综合接地实施方案图铁路综合接地技术讲座3、隧道地段及过渡段的电缆槽内贯通地线隔离防护【修编图补充内容（已审查待发布）】

采用凿毛既有混凝土面、涂刷界面剂，再用水泥砂浆灌封贯通地线方案。该方案亦可用于桥梁保护层已施工箱梁地段电缆槽内贯通地线隔离防护。铁路综合接地技术讲座六、路基综合接地1．路基综合接地方案（1）路基地段的贯通地线埋设在电缆槽下方，每隔500m将两侧贯通地线横向连接一次。（2）利用接触网支柱钻孔桩基础结构钢筋做接地极，通过接地分支引接线将接地极与贯通地线可靠连接。（3）支柱基础侧面预置的接地端子供轨旁无砟轨道等设施接地连接使用。（4）通信信号等弱电轨旁设备的接地采用接地连接线与通信信号电缆槽内侧的接地端子连接。（5）电力设施接地采用接地连接线与电力电缆槽内侧的接地端子连接。铁路综合接地技术讲座2、路基地段贯通地线施工工艺流程铁路综合接地技术讲座3、路基地段综合接地举例（1）路堤、土质及软质岩路堑地段综合接地设计示意图铁路综合接地技术讲座（2）硬质岩路堑地段综合接地设计示意图铁路综合接地技术讲座（3）电缆槽接地装置铁路综合接地技术讲座（4）接触网支柱基础接地装置铁路综合接地技术讲座4.路基声屏障接地

声屏障接地原则：由导电材料制成的声屏障及支架应在其结构内预留接地端子，就近与路基电缆槽或接触网基础预留的接地端子就近单点T型连接；连接点的接地端子应就近预制在对应接触网支柱基础位置处，以便于在最短距离内与接触网基础接地端子连接。铁路综合接地技术讲座5．路基与桥梁、路基与隧道过渡段贯通地线连接（1）在邻近过渡段的路基通信信号电缆槽侧壁处预留接地端子，并预埋分支引接线将接地端子与贯通地线连接。（2）桥梁、隧道地段的贯通地线沿通信信号电缆槽敷设至路基段，采用L形连接器将贯通地线与路基段电力电缆槽预留的接地端子连接。铁路综合接地技术讲座（1）路桥过渡段综合接地布置图铁路综合接地技术讲座（2）路隧过渡段综合接地布置图铁路综合接地技术讲座6．路基地段综合接地图修编的新要求（已审查待发布）（1）在接触网支柱上设置两个接地端子，一个在地面上10cm（用于轨旁设施接地），一个在地面下10cm（用于与贯通地线的连接）。并要求基础接地的结构钢筋与支柱锚栓柱可靠焊接。（2）电力电缆槽、通信信号电缆槽内接地端子要求安装在两接触网支柱中间的位置，与接触网支柱基础距离不小于15m。铁路综合接地技术讲座七、车站综合接地1．车站咽喉区路基地段贯通地线埋设：（1）贯通地线、分支引接线、横向连接线的埋设及施工工艺要求与区间路基地段相同。（2）每个接触网支柱之间的通信信号电缆槽内设置2个路基型接地端子，端子间隔0.5m。供轨旁通信、信号等弱电设备、设施接地。（3）车站咽喉区进站、出站信号机位置处的电力电缆槽侧壁分别设置1个路基型接地端子，供电力设施接地。（4）每个接触网支柱基础上预置2个桥隧型接地端子。供无砟轨道板及附近金属设施就近接地。铁路综合接地技术讲座2．站台区综合接地方案 （1）站台区特点：人员流动较大，设备相对集中。（2）接地需求主要包括：未解决跨步电压对人身安全的危害，要求站台墙上表面靠线路侧60cm范围内的结构钢筋均需接地；站台区域长度超过2m的金属构件均需接地；站房等建筑物共用接地系统与综合接地系统等电位连接。铁路综合接地技术讲座3、车站范围综合接地设计举例（1）车站综合接地平面示意图铁路综合接地技术讲座（2）站台墙综合接地图铁路综合接地技术讲座（3）车站股道范围接地局部断面图铁路综合接地技术讲座4.高架站台及无柱雨棚综合接地【修编图补充工点图】

1）利用雨棚网架各金属构件及金属柱作防雷接闪器及引下线。

2）在雨棚柱基础外侧站台面下表层设纵向接地钢筋，并纵向贯通整片梁。

3）站台梁中部的雨棚柱钢板通过连接钢筋与站台面纵向接地钢筋贯通连接。每个雨棚金属柱必须与综合贯通地线实现等电位连接。

铁路综合接地技术讲座5.高架站台及有柱雨棚综合接地【修编图补充工点图】

1）对于站台梁，利用雨棚网架各金属构件及金属柱作防雷接闪器及引下线。

2）在雨棚柱基础外侧站台面下表层设纵向接地钢筋。

3）站台梁中部的雨棚柱钢板通过连接钢筋与站台面纵向接地钢筋贯通连接。每个雨棚金属柱必须与综合贯通地线实现等电位连接。铁路综合接地技术讲座4、工程界面划分（1）信号工程：接地性能测试。（2）站场工程：负责贯通地线、分支引接线、横向连接线的敷设（开槽、回填、防护）及接续，接地端子预埋，接触网支柱基础内接地装置（接地极钢筋焊接、接地端子预置）。（3）房建工程：站台接地装置、接地端子预埋、分支引接线连接，站房接地装置与综合接地系统的等电位连接。（4）电气化工程：线间接触网支柱基础接地连接。铁路综合接地技术讲座八、无砟轨道综合接地1．无砟轨道综合接地方案（1）无砟轨道板的接触网断线保护接地应充分利用轨道板结构钢筋，并在结构物内预埋接地端子。（2）原则上按每100m与线路两侧桥梁、隧道、路基接触网基础预埋的接地端子单点T形连接。每100m段落内的轨道板单元之间进行等电位连接。（3）T形连接及板间等电位连接均采用不锈钢连接线。铁路综合接地技术讲座2、无砟轨道综合接地设计举例（1）双块式无砟轨道接地平面布置图（路基地段、桥梁地段）铁路综合接地技术讲座（2）双块式无砟轨道接地平面布置图（隧道地段）（3）双块式无砟轨道接地断面图铁路综合接地技术讲座（4）平板式无砟轨道接地平面布置图（路基地段、桥梁地段）铁路综合接地技术讲座（5）框架板、纵联板式无砟轨道接地平面布置图（局部）铁路综合接地技术讲座九、接地连接及施工工艺1．接地端子应直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中。接地端子采用不锈钢制造。接地端子的端子孔规格为M16，并应配置防异物堵塞的端子孔塞，方便开启。2．接地连接线宜采用不锈钢连接线,由钢丝绳、线鼻、防盗螺栓等组成。钢丝绳采用直径不大于0.65mm的不锈钢丝制造，总截面不小于200mm2（Ik＞25KA）或120mm2（Ik≤25KA）。线鼻与钢丝绳的连接处应能承受5000N的拉力且3min不得松动和断股。如接地设备有特殊规定，应根据相关设备要求选用接地连接线。3．贯通地线的接续、横向连接和T形分支引接采用铜质C形压接件进行连接；电缆槽内贯通地线与接地端子间的连接采用L