浅谈高速铁路综合接地系统的应用

作者：陈雪峰

来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》 2014年第10期

陈雪峰(中铁十六局集团电务工程有限公司)

摘要：随着高速铁路的发展，铁路的牵引负荷随之增大，一般的接地系统不能满足对电磁信号屏蔽的要求，也影响其他信号、通信及信息等设备的正常运行。由于分散接地系统存在这些技术问题和经济问题，随着铁路提速各类自动化系统的发展，这些问题表现得更加严重，因此发展综合接地系统成为一种必然的趋势。本文针对我国高速铁路的特点，结合工程实例详细介绍了高速铁路综合接地系统的构成、技术指标、施工方案及关键技术。

关键词：高速铁路综合接地系统构成

1 概述

随着高速铁路的发展，铁路的牵引负荷随之增大，而通过钢轨引出至牵引变电所的回流电流也随之增大、运行速度变化时电流变化及机车接触网弓与线滑动接触产生的电火花增加，对铁路沿线的设备、设施产生影响，特别是对使用钢轨进行信号传输的信号设备产生很大的不利影响，同时也影响其他信号、通信及信息等设备的正常运行，由于分散接地系统存在这些技术问题和经济问题，随着铁路提速各类自动化系统的发展，这些问题表现得更加严重，因此发展综合接地系统成为一种必然的趋势。

2 综合接地系统特点

①能充分利用沿线设施，可有效降低钢轨电位，保证人身和设备安全，降低铁路各子系统单独接地所需的工程投资。②对于场坪面积条件有限或高土壤电阻率地区，采用综合接地优势特别突出。③在大大降低各子系统独立进行接地处理的实施难度的同时，可有效克服各系统设备之间的电位差。沪昆客运专线（江西段）站前工程HKJX-5 标的接地采用综合接地系统，取得了较好的效果。

3 综合接地系统构成

高速铁路综合接地系统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、建筑物等需要接地的装置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。

综合接地系统实施界面示意图见图1。

4 综合接地系统实施方案高速铁路综合接地系统实施方案流程见图2。

4.1 路基段贯通地线敷设。一般路基地段沿线路两侧各设一根贯通地线，位于通信信号电缆槽外侧内壁正下方的基床底层中，接地极充分利用接触网支柱基础。贯通地线纵向通过路基地段的电缆井时，应从手孔下约20cm 通过，在手孔施做时，避免机械对贯通地线的损伤。

4.2 接触网及桥墩基础单体测试。在作接触网支柱基础时，在基础沿线路方向小里程侧面预制接地端子，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。接触网基础及桥墩基础施工完毕需进行单体测试，接地电阻值测试的准确性，与接地电阻测试仪测量电极布置的位置有直接关系。

4.3 路基部分引接线与接地端子连接。分支引接线埋设工序与贯通地线相同，每个接触网支柱、跨线建筑物及桥梁与路基、隧道与路基过渡段处各埋设一根分支引接线，材质同贯通地线。

4.4 桥梁贯通地线敷设。贯通地线敷设于线路两侧的通信信号电缆槽内，接地极充分利用桥墩基础设置。桥梁地段综合接地均采用桥隧型接地端子。

4.5 桥隧贯通地线与接地端子连接。贯通地线与桥隧接地端子连接件的安装步骤如下：①将与接地端子位置平行的贯通地线的外护套剥开。②将贯通地线的铜绞线放入连接件的“C”形环中，用压接钳依次将两个“C”形环与铜绞线压成一体。③接续完成后，压接处采用防水防腐自粘胶带进行密封处理。④将连接件前部与电缆槽底部（或侧壁）的接地端子拴接。

4.6 车站及四电专业与贯通地线连接。车站信号楼、行车室、区间中继站等的综合接地网可就近接入综合接地系统。信号：沿线信号设备的安全地和屏蔽地、工作地等接入综合接地系统。通信：沿线漏泄电缆悬吊钢索、通信电缆金属外皮等的屏蔽地线，通信设备接地，避雷器的安全接地。通信站、微波站、无线基站一般距线路较远，单独接地，在条件具备时，可考虑

接入综合接地系统。电力：电力电缆的金属外皮屏蔽地线，电力变压器中性点接地线及设备外壳接地线。电气化：接触网的回流线接地。

4.7 独立接地体的埋设。需要单独设置接地体时，接地极同接地钢筋采用热熔焊接技术。接地极单独施工时采用挖坑埋设、重锤或是用机械设备打入土壤中、钻孔安装三种方式，用于土质、石质、土夹石地质情况的施工。同桥一起施工时可根据桥墩周围的开挖情况，作相应的埋设。桥墩上标明接地标志，在埋设处设接地标桩。

5 综合接地系统的应用意义

采用综合接地系统施工能够充分利用沿线设施，对于场坪面积条件有限或高土壤电阻率地区，采用综合接地优势特别突出，尤其是长大桥梁、隧道地段。可有效缩短工期，节约了人力、物力、财力，取得了明显的经济效益和社会效益，在高速铁路施工中有广泛的应用前景。

沪昆客专江西段HKJX-5 标施工范围为DK569+839.17- DK638+468.75 段，施工正线里程长度为68.63km，联络线里程长度为6.157km。施工内容主要为综合接地工程，其中包括线路、轨道、站场、桥梁等专业的综合接地。施工与站前工程同步实施，工程一次验收合格率100%，优良率100%，施工段受到业主方多次表彰，并作为示范段给其他施工单位做经验交流。

参考文献：

[1]张婧晶.高速铁路综合接地系统的研究[D].西南交通大学，2008.

[2]王波，吴广宁，周利军，董安平，高国强，范建斌.高速铁路综合接地效果评价系统[J].交通运输工程学报，2011(05).

[3]陈晶晶.高速铁路综合接地系统参数计算及优化设计[D].西南交通大学，2008.

作者简介：陈雪峰(1980-），男，吉林四平人，工程师，主要从事工程管理工作。