CN103022738A - 一种铁路用综合接地系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种铁路用综合接地系统,包括铁路设备接地端子、贯通地线、接地端子引接线、横向引接线、接地极引接线、贯通地线接地端子、接地线,所述的铁路设备接地端子和贯通地线通过接地端子引接线连接,所述的贯通地线和贯通地线接地端子通过接地极引接线连接,所述的接地极引接线和接地线通过贯通地线接地端子连接,所述的贯通地线平行地铺设在铁路路基两边,对应铁路设备接地端子的同一里程处,设横向引接线连接两平行贯通地线,其特征在于:所述的贯通地线为圆钢。实验证明,使用圆钢作为贯通地线,不仅具有良好导电性、阻燃性、防腐性、环保性、工程应用性,而且大幅度地降低了铁路用综合接地系统的工程造价,性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及一种综合接地系统,特别涉及铁路用综合接地系统。
背景技术
贯通地线是铁路综合接地系统的一关键部件, 采用全线路统一接地的方式, 保证了全线路接地等电位, 消除了由于不同设备之间的电位差引起的不平衡电流。贯通地线与地和钢轨连接, 满足大型接地系统长期良好接地电阻值的要求, 实现了对人员和设备的有效防护。
目前德国、法国等欧洲国家铁路强、弱电系统的接地都采用综合接地的方式,并利用建筑物内钢筋作为自然接地极及引下线。综合接地系统区间的接地方式,法国采用敷设贯通地线方式,德国利用沿线钢轨,将沿线设备与贯通地线或钢轨相连,从而实现等电位连接。我国新建客运专线、城际铁路均采用了综合接地系统,综合接地系统铁路沿线设有贯通地线。沿线综合接地的贯通地线在路基地段敷设在电缆槽底,在桥、隧地段敷设在电缆槽内。
根据我国现行铁路最大牵引电流要求分类,武广、郑西等时速为300km的客运专线,其综合接地系统沿线路两侧敷设横截面积为70mm2的等量铜线作为贯通地线;合武、沿海等客运专线铁路,其综合接地系统沿线路两侧敷设横截面积为35mm2的等量铜线作为贯通地线。
但是,由于桥、隧地段的贯通地线敷设在电缆槽中,在无列车通过时不带电,且铜线的经济价值较高,这些地段贯通地线被盗严重,在施工过程中为施工和建设单位,开通运营后为接管单位带来很多监管负担,使工程及运行成本加大。由于贯通地线被盗严重,极大地影响了综合接地系统的接地性能,带来了安全隐患。
同时,现有贯通地线产品火灾事故频发, 电缆在使用及安装过程中由于自燃或引燃而造成经济损失, 对铁路系统的安全运行也造成很大的隐患。
因此,目前特别是在桥、隧等地段迫切需要一种具有良好导电性、阻燃性、防腐性、环保性、工程应用性、并且性价比高的铁路综合贯通地线产品。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有良好导电性、阻燃性、防腐性、环保性、工程应用性,并且性价比高的铁路用综合接地系统。
本发明的技术方案是通过如下方式实现的:一种铁路用综合接地系统,包括铁路设备接地端子、贯通地线、接地端子引接线、横向引接线、接地极引接线、贯通地线接地端子、接地线,所述的铁路设备接地端子和贯通地线通过接地端子引接线连接,所述的贯通地线和贯通地线接地端子通过接地极引接线连接,所述的接地极引接线和接地线通过贯通地线接地端子连接,所述的贯通地线平行地铺设在铁路路基两边,对应铁路设备接地端子的同一里程处,设横向引接线连接两平行贯通地线,其特征在于:所述的贯通地线为圆钢。
作为优选,所述的贯通地线,对时速200~250km的客运专线采用公称直径为Φ=14mm的圆钢作为贯通地线,贯通地线的工程造价可减少84%。
作为优选,所述的贯通地线,对时速300~350km的客运专线采用公称直径为Φ=20mm的圆钢作为贯通地线,贯通地线的工程造价可减少89%。
作为优选,所述的铁路综合接地系统在靠近牵引变电所或跨江、跨海大桥处,贯通地线结构采用三根公称直径相同的圆钢并联连接,可以有效避免出现某种极端故障出现,例如供电臂首端位置短路等,以利于在这种极端情况下,综合接地系统亦能正常工作。
作为优选,所述的铁路综合接地系统在桥梁段的工程施工中,当桥梁中所用的钢筋公称直径为12~16mm时,采用公称直径Φ=20mm的圆钢作为贯通地线。
作为优选,所述的铁路综合接地系统在桥梁段的工程施工中,贯通地线结构采用桥体中两根公称直径Φ=16mm的圆钢与公称直径Φ=20mm的圆钢并联连接,可以有效避免出现某种极端故障出现,以利于在这种极端情况下,综合接地系统亦能正常工作。
作为优选,所述的铁路综合接地系统在隧道地段中,采用圆钢作为贯通地线,采用多段圆钢构成,相邻两段圆钢间采用导电软线连接,可以有效避免过长的钢筋因热胀冷缩而产生的形变断流,确保通长的贯通地线保持联通,维持综合接地系统正常工作。
作为优选,所述的圆钢为镀锌圆钢,可以有效防止贯通地线被腐蚀,同时阻燃性良好。
作为优选,所述的圆钢作为贯通地线封包在混凝土中,可以有效防止贯通地线被腐蚀。
作为优选,所述的接地端子引接线(3)、横向引接线(4)和贯通地线(2)的截面形状和直径相同,且采用相同材料制成。
作为优选,所述的接地极引接线(5)的材质为不锈钢材质。
本发明使用圆钢作为贯通地线,不仅具有良好导电性、 阻燃性、 防腐性、 环保性、 工程应用性,而且大幅度地降低了铁路用综合接地系统的工程造价,性价比高。
附图说明
图1为本发明的铁路用综合接地系统的结构示意图。
图2:接触网对本发明的综合接地系统贯通地线短路时上下行综合地线中首端短路电流图(横坐标单位:KM,纵坐标单位:A)。
图3:圆钢和螺纹钢作为综合接地系统贯通地线的温度与电流值的关系曲线。
图4:本发明的综合接地系统仿真计算示意图。
图5:本发明的综合接地系统接地电阻R0与接地极的接地电阻R及单侧接地极个数n 关系曲线图。
图6:本发明的综合接地系统桥墩接地电阻分流仿真计算模型图。
其中,1、铁路设备接地端子;2、贯通地线;3、接地端子引接线;4、横向引接线;5、接地极引接线;6、贯通地线接地端子;7、接地线。
具体实施方式
下面结合参考附图进一步描述本技术方案,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件,但该描述仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在电气化铁路中,贯通地线与钢轨、保护线或回流线以及大地共同组成了牵引回流系统,在这个供电系统下,供电臂首端接触网对综合地线短路、且最大短路电流出现在牵引变电所处时,贯通地线上的短路电流最大。
贯通地线的截面积应同时满足正常运行条件下贯通地线上的回流要求及在短路条件下的瞬间最大电流要求。
请见图1,本发明的铁路用综合接地系统,包括铁路设备接地端子1、贯通地线2、接地端子引接线3、横向引接线4、接地极引接线5、贯通地线接地端子6、接地线7,所述的铁路设备接地端子1和贯通地线2通过接地端子引接线3连接,所述的贯通地线2和贯通地线接地端子6通过接地极引接线5连接,所述的接地极引接线5和接地线7通过贯通地线接地端子6连接,所述的贯通地线2平行地铺设在铁路路基两边,对应铁路设备接地端子1的同一里程处,设横向引接线4连接两平行贯通地线2,所述的贯通地线2为圆钢。
作为优选,所述的贯通地线,对时速200~250km的客运专线采用公称直径为Φ=14mm的圆钢作为贯通地线,贯通地线的工程造价可减少84%。
作为优选,所述的贯通地线,对时速300~350km的客运专线采用公称直径为Φ=20mm的圆钢作为贯通地线,贯通地线的工程造价可减少89%。
作为优选,所述的铁路综合接地系统在靠近牵引变电所或跨江、跨海大桥处,贯通地线结构采用三根公称直径箱相同的圆钢并联连接,可以有效避免出现某种极端故障出现,例如供电臂首端位置短路等,以利于在这种极端情况下,综合接地系统亦能正常工作。
作为优选,所述的铁路综合接地系统在桥梁段的工程施工中,当桥梁中所用的钢筋公称直径为12~16mm时,采用公称直径Φ=20mm的圆钢作为贯通地线。
作为优选,所述的铁路综合接地系统在桥梁段的工程施工中,贯通地线结构采用桥体中两根公称直径Φ=16mm的圆钢与公称直径Φ=20mm的圆钢并联连接,可以有效避免出现某种极端故障出现,以利于在这种极端情况下,综合接地系统亦能正常工作。
作为优选,所述的铁路综合接地系统在隧道地段中,采用圆钢作为贯通地线,采用多段圆钢构成,相邻两段圆钢间采用导电软线连接,可以有效避免过长的钢筋因热胀冷缩而产生的形变断流,确保通长的贯通地线保持联通,维持综合接地系统正常工作。
作为优选,所述的圆钢为镀锌圆钢,可以有效防止贯通地线被腐蚀,同时阻燃性良好。
作为优选,所述的圆钢作为贯通地线封包在混凝土中,可以有效防止贯通地线被腐蚀。
作为优选,所述的接地端子引接线3、横向引接线4)和贯通地线2的截面形状和直径相同,且采用相同材料制成。
作为优选,所述的接地极引接线5的材质为不锈钢材质。
作为优选,所述的贯通地线应用于铁路桥、隧地段综合接地系统中。
请见图2,在电气化铁路中,贯通地线与钢轨、保护线或回流线以及大地共同组成了牵引回流系统。这样复杂的网络系统里,需要确定导体的电流分配,进而确定贯通地线的截面。分配电流考虑两个方面,一种为正常工作的负荷电流,即稳态时的电流;一种为短路故障电流,即暂态时的电流。暂态电流应考虑在最不利的情况下的短路电流。在供电系统容量参数、设定供电臂长、牵引变电所地网接地电阻、追踪间隔时分、运行速度一定的情况下,通过仿真计算,分析不同供电方式中钢轨、保护线PW(Protection wire)、综合地线的电流分布。通过仿真计算通过分析证明,在供电臂首端接触网对综合地线短路、且最大短路电流出现在牵引变电所处时,贯通地线上的短路电流最大。通过仿真分析贯通地线上的回流情况如下:带回流线的直供方式(运行时速200~250km):正常运行情况下在120A,短路情况下最大达到12kA; 自耦变压器AT(autotransformer)供电方式(运行时速300~350km):正常运行情况下在180A,短路情况下最大达到10kA;贯通地线截面积满足综合接地系统接地电阻的要求、正常情况下流过最大牵引回流的要求和接触网短路(短路时间按不大于100ms计)通过瞬间大电流热稳定的要求。
请见图3,目前应用最广泛的钢筋有两种,即圆钢和螺纹钢,螺纹钢表面有螺纹,难与周围介质紧密接触,接地电阻不稳定、碳含量高,电阻值大;圆钢表面是光滑,可焊性较好、碳含量较低,电阻值较小。经大电流通流受热试验证明,螺纹钢的温度明显高于圆钢的温度,因此采用圆钢最为贯通地线对通流后的温度控制较好,同时考虑到贯通地线的防腐蚀和电阻值要求,所以可以使用镀锌圆钢作为贯通地线。
由于贯通地线的截面积应同时满足正常情况下流过贯通地线最大牵引回流和接触网短路情况下(短路时间按不大于100ms计)通过瞬间大电流时热稳定的要求,因此需要分别在稳态和暂态的情况下计算出圆钢的最小截面积。
稳态情况下贯通地线截面积,根据我们国家现行铁路最大牵引电流要求,目前对于采用直供方式的200~250 km的客运专线采用截面积S=35mm2的铜线作为贯通地线,对于采用供电方式时速300 km的客运专线采用截面积S=70mm2的铜线作为贯通地线。为替代截面积S=35mm2的铜线作为贯通地线,取流经贯通地线的电流约为120A,钢的允许载流量S0=1.375 A/mm2,同时在考虑一定的裕度和耐腐要求的情况下,取安全系数α=1.5,则通过计算可得圆钢的截面积至少应为S=αS0=1.5*120/1.375=130.9mm2,因此稳态情况下可采取公称直径Φ=14mm的圆钢作为贯通地线。同理,为替代截面积S=70mm2的铜线作为贯通地线,取流经贯通地线的电流约为240A,因此稳态情况下可采取公称直径Φ=20mm的圆钢作为贯通地线。
暂态情况下贯通地线截面积,电气化铁路供电系统中,接触网的正常工作电压为27.5kV,暂态情况下主要考虑接触网发生接地故障时的短路电流。接触网发生短路故障时情况比较复杂,此时流过贯通地线的电流比例是一个变化值,无法直接通过电流大小来计算圆钢的截面积。可通过利用稳态情况下所计算出的圆钢截面积来反推暂态情况下圆钢所允许通过的最大短路电流,以此来验证贯通地线的截面积是否能满足热稳定的要求。参照电力行业标准《交流电气装置的接地》计算方法,根据热稳定条件来确定接地导体的尺寸,接地导体的最小截面积S为:
式中IF为流过接地导体的短路电流稳定值,按系统最大运行方式确定,并考虑系统将来的发展;C为接地导体材料的热稳定系数,取C(钢)=65,tj指故障切除时间,取tj=100ms,按此时间计算,按稳态条件计算的直径Φ=14mm和Φ=20mm的圆钢作为贯通地线,满足接触网短路情况下通过瞬间大电流的要求,故可以采用圆钢作为贯通地线。
请见图4,铁路综合接地系统由贯通地线、接地极及引接线等构成。在两接地极中间的贯通地线上接入电流源S,并测量这一点的电位,则测量电位与电流源提供的电流比值,即为测量点等值的接地电阻。依据该接地电阻的定义,可得综合接地系统仿真计算示意图:图4。在图4中,设铁路综合接地系统的两个接地极之间的贯通地线长为L,其两接地极之间的贯通地线等效阻抗为r;设每个接地极引接线的电阻为r1;设综合接地系统由2n个接地极连接组成,每个接地极的等值接地电阻分别为:R1、R2、…、Rn,根据综合接地系统的仿真计算示意图,利用ATP-EMTP建立的仿真计算模型,ATP程序(The Alternative Transients Program)是目前世界上电磁暂态分析EMTP(The Electromagnetic Transients Program)最广泛使用的一个版本,ATP-EMTP程序可在大多数计算机上运行。仿真计算时,电流源两侧的接地极分别设为n个,接地极的接地电阻为R,综合接地系统的接地电阻为R0,在综合接地系统贯通地线上注入一个电流源,其频率f=50Hz,峰值I=100A,接地机间隔距离L=100m,由于贯通地线拟采用混凝土中的钢筋,仿真计算时将在湿土中的混凝土电阻率作为土壤电阻率,电阻率ρ=200Ω·m。以采用公称直径Φ=14mm的圆钢替代S=35mm2当量铜线作为贯通地线为例,由钢的电阻率为0.13Ω·mm2/m、铜的电阻率为001754Ω·mm2/m,按间隔100m接地极计算,直径Φ=14mm圆钢贯通地线的等效电阻为r=0.0845Ω, S=35mm2贯通地线的等效电阻为r=0.05Ω。
请见图5,通过仿真计算可得以单个接地极的接地电阻R和单侧接地极个数n为参变量,综合接地系统接地电阻R0为因变量,则三者的关系图为图5。从三者的关系图可知,当接地极的接地电阻R一定时,当单侧的接地极个数n=35时就可以完全反映出接地极对综合接地系统接地电阻的影响,在此范围内贯通地线的等效电阻为r占的比例很小,因此采用公称直径Φ=14mm的圆钢替代S=35mm2当量铜线作为贯通地线,基本不影响单个接地极和综合接地系统接地电阻的关系,故可以采用圆钢作为贯通地线。
请见图6,以桥梁地段为例,建立桥墩接地电阻分流仿真计算模型,对贯通地线替代前后桥墩接地电阻电流的变化情况进行仿真计算。当采用S=70mm2当量铜线作为贯通地线时,由铜的电阻率为0.0175Ω*mm2/m,故当桥墩接地极间距L=32m时,r≈0.0175*32/70=0.008Ω,分别取R=5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω进行仿真计算,得桥墩接地电阻R与流过桥墩电流I的关系,如表1所示,表中电流单位为A。
表1:桥墩接地电阻R与流过桥墩电流I的关系(贯通地线为S=70mm2铜线)
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 | I8 | I9 | I10 | I11 | |
R=5Ω | 9.59 | 9.45 | 9.32 | 9.2 | 9.1 | 9.01 | 8.95 | 8.89 | 8.84 | 8.82 | 8.8 |
R=10Ω | 9.34 | 9.27 | 9.2 | 9.15 | 9.09 | 9.05 | 9.01 | 8.99 | 8.96 | 8.95 | 8.94 |
R=15Ω | 9.25 | 9.21 | 9.16 | 9.12 | 9.09 | 9.06 | 9.04 | 9.02 | 9 | 8.99 | 8.99 |
R=20Ω | 9.21 | 9.18 | 9.14 | 9.11 | 9.09 | 9.07 | 9.05 | 9.04 | 9.02 | 9.02 | 9.01 |
R=25Ω | 9.19 | 9.16 | 9.13 | 9.11 | 9.09 | 9.07 | 9.06 | 9.05 | 9.04 | 9.03 | 9.03 |
R=30Ω | 9.17 | 9.15 | 9.13 | 9.11 | 9.09 | 9.07 | 9.06 | 9.05 | 9.05 | 9.04 | 9.03 |
当采用公称直径Φ=20mm的圆钢作为贯通地线时,由钢的电阻率为0.13Ω*mm2/m,故当L=32m时,r≈0.13*32/314=0.013Ω,分别取R=5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω进行仿真计算,得桥墩接地电阻R与流过桥墩电流I的关系,如表2所示,表中电流单位为A。
表2:桥墩接地电阻R与流过桥墩电流I的关系(贯通地线为Φ=20mm的圆钢)
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 | I8 | I9 | I10 | I11 | |
R=5Ω | 9.89 | 9.66 | 9.45 | 9.27 | 9.11 | 8.97 | 8.86 | 8.77 | 8.7 | 8.65 | 8.63 |
R=10Ω | 9.49 | 9.38 | 9.27 | 9.18 | 9.1 | 9.03 | 8.97 | 8.92 | 8.89 | 8.87 | 8.86 |
R=15Ω | 9.36 | 9.28 | 9.21 | 9.15 | 9.1 | 9.05 | 9.01 | 8.98 | 8.95 | 8.94 | 8.93 |
R=20Ω | 9.29 | 9.23 | 9.18 | 9.13 | 9.1 | 9.06 | 9.03 | 9.0 | 8.99 | 8.98 | 8.97 |
R=25Ω | 9.25 | 9.2 | 9.16 | 9.12 | 9.09 | 9.06 | 9.04 | 9.02 | 9.01 | 9.0 | 8.99 |
R=30Ω | 9.22 | 9.18 | 9.15 | 9.12 | 9.09 | 9.07 | 9.05 | 9.03 | 9.02 | 9.02 | 9.01 |
分析表1和表2中的数据可知,当采用公称直径Φ=20mm的圆钢替代S=70mm2当量铜线作为贯通地线后,随着桥墩接地电阻值的增大,流过桥墩的电流越来越小。替代后,流过桥墩的电流增大,但增大幅度很小,并且随着桥墩接地电阻的增大,电流增大幅度越来越小,仅为0.5%~3%。这是因为相对于每32m贯通地线的电阻r,桥墩的接地电阻R相对较大,所以改变r的值对分流情况影响很小。当采用圆钢替代铜线作为贯通地线后,流过桥墩的电流值相对于替换前变化很小,故可以采用圆钢替代铜线作为贯通地线。
一般的钢筋混凝土构件中,在高温例如钢筋通流发热而产生的高温下,钢筋的强度和变形性能的变化必然影响钢筋混凝土结构的受力性能。实验证明,当温度不高于200℃时,普通钢筋的屈服强度和极限强度随温度升高而降低的速率较慢;当温度升至200 ℃ ~ 400 ℃时,随温度升高而降低的速率加快;温度上升超过400℃后,随温度升高而下降的速率明显加快。高温冷却后,其材料性能得到适当恢复,当遭受的最高温度低于600℃时,普通钢筋性能基本上可完全恢复。通过对圆钢的通流试验证明:当电流不超过35kA、通流时间小于100ms时,温度小于200℃,钢筋强度不会明显下降,可以保证钢筋混凝土结构安全。此外,铁路牵引供电系统为交流电系统,交流电对钢筋的腐蚀影响很小,因此不会因钢筋通流后的电腐蚀影响钢筋的接地性能,故可以采用圆钢作为贯通地线。
由于混凝土是一种热惰性材料,混凝土的强度等级、骨料类型、配合比和升温速度等都对其高温强度有一定的影响。高温下,混凝土因自身材料的性能恶化,从而会产生结构构件局部破坏,出现结构构件刚度降低、挠度加大、表面龟裂等现象。国内相关实验资料证明,当混凝土温度在100℃以内时,混凝土外观无变化,强度无显著变化。混凝土受热在200℃以内,混凝土内自由水开始蒸发,但对整个结构外貌没有大的影响。当温度在400℃以后,混凝土凝胶体开始脱水分解,强度显著下降,裂缝产生。根据实验室内对圆钢的通流试验证明,当单根钢筋流过电流不超过35kA,通流时间小于100ms时,因钢筋发热引起的混凝土温度不会超过100℃,混凝土强度不会因钢筋发热而降低,故可以采用圆钢作为贯通地线。
根据铁路综合接地系统的原理,仿真计算当采用通长圆钢作为综合接地系统的贯通地线时,综合接地系统贯通地线的有效长度、接地极的接地电阻等因素对综合接地系统接地电阻的影响。根据仿真计算证明:对于利用桥墩钢结构构成的接地极的地段,当高架桥的桥墩跨度为L=32m,仿真计算结论证明:当采用公称直径Φ=14mm的圆钢替代S=35mm2当量铜线作为贯通地线后,桥墩接地极的接地电阻R<55Ω时,将其接入综合接地系统,能使综合接地系统的接地电阻R0<1Ω,满足相关规定的要求;当采用公称直径Φ=20mm的圆钢替代S=70mm2当量铜线作为贯通地线后,桥墩接地极的接地电阻R<63Ω时,综合接地系统接地电阻能满足不大于1Ω的要求。对于隧道地段,主要利用隧道地板下层的结构钢筋作为接地极或锚杆、钢拱架或者环向接地钢筋、纵向接地钢筋作为接地极,接地极间隔100m时,仿真计算结论证明:当采用公称直径Φ=14mm的圆钢替代S=35mm2当量铜线作为贯通地线后,保证其接地电阻R≤33Ω,综合接地系统接地电阻能满足不大于1Ω的要求;当采用公称直径Φ=20mm的圆钢替代S=35mm2当量铜线作为贯通地线后,保证其接地电阻R≤44Ω,综合接地系统接地电阻能满足不大于1Ω的要求。综合接地系统的接地电阻要求小于或等于1Ω,根据100m的圆钢贯通地线Φ=14mm的等效电阻为r=0.0845Ω,Φ=20mm的等效电阻为r=0.0414Ω,在实际的工程应用中,必须考虑贯通地线本身电阻的作用,接地极只在一定范围内对降低综合接地系统的接地电阻有贡献,其中仿真计算为范围7000m,在此范围内贯通地线的等效电阻r占的比例很小,因此采用圆钢替代铜线作为贯通地线的方案基本不影响单个接地极和综合接地系统接地电阻的关系。因此,采用造价较低的相当通流量的圆钢替代铜线作为贯通地线,不改变综合接地系统对接地极电阻的要求,即在相同接地极的环境下,不影响综合接地系统的接地性能。
贯通地线和圆钢的单价列表如下:
费用名称 | 单位 | 单价(元) |
接地电缆 S= 35mm2 | m | 32 |
圆钢 Q235-A Φ14 | m | 5 |
接地电缆 S=70mm2 | m | 74 |
圆钢 Q235-A Φ20 | m | 8 |
按上表计算,在桥梁及隧道地段,对时速200~250km的客运专线可采用公称直径Φ=14mm的圆钢替代S=35mm2当量铜线作为贯通地线,工程造价可减少84%,对时速300~350km的客运专线可采用公称直径Φ=20mm的圆钢替代S=70mm2当量铜线作为贯通地线,工程造价可减少89%。
使用圆钢作为贯通地线,不仅具有良好导电性、 阻燃性、 防腐性、 环保性、 工程应用性,而且大幅度地降低了铁路用综合接地系统的工程造价,性价比高。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围,因此,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铁路用综合接地系统,包括铁路设备接地端子(1)、贯通地线(2)、接地端子引接线(3)、横向引接线(4)、接地极引接线(5)、贯通地线接地端子(6)和接地线(7),所述的铁路设备接地端子(1)和贯通地线(2)通过所述接地端子引接线(3)连接,所述的贯通地线(2)和贯通地线接地端子(6)通过所述接地极引接线(5)连接,所述贯通地线接地端子(6)下部连接所述接地线(7),所述的贯通地线(2)平行地铺设在铁路路基两边,设横向引接线(4)连接两平行贯通地线(2),其特征在于:所述的贯通地线(2)为圆钢。
2.根据权利要求1所述的铁路用综合接地系统,其特征在于:对时速200~250km的客运专线采用公称直径为Φ=14mm的圆钢作为所述的贯通地线(2)。
3.根据权利要求1所述的铁路用综合接地系统,其特征在于:对时速300~350km的客运专线采用公称直径为Φ=20mm的圆钢作为所述的贯通地线(2)。
4.根据权利要求1所述的铁路用综合接地系统,其特征在于:靠近牵引变电所或跨江、跨海大桥处的所述贯通地线(2)由三根同公称直径相同的圆钢并联连接构成。
5.根据权利要求1所述的铁路用综合接地系统,其特征在于:使用公称直径为12~16mm钢筋的桥梁处的贯通地线(2)采用公称直径为20mm的圆钢构成。
6.根据权利要求5所述的铁路用综合接地系统,其特征在于:所述公称直径为20mm的圆钢与桥梁的桥体中两根公称直径为12~16mm的钢筋并联连接。
7.根据权利要求1所述的铁路用综合接地系统,其特征在于:所述贯通地线(2)位于隧道地段的部分,采用多段圆钢构成,相邻两段圆钢间采用导电软线连接。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的一种铁路用综合接地系统,其特征在于:所述的圆钢为镀锌圆钢。
9.根据权利要求1所述的一种铁路用综合接地系统,其特征在于:所述的圆钢封包在混凝土中。
10.根据权利要求1所述的一种铁路用综合接地系统,其特征在于:所述的接地端子引接线(3)、横向引接线(4)和贯通地线(2)的截面形状和直径相同,且采用相同材料制成。
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