CN214754214U - 一种用于路基地段u型槽的综合接地系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铁路工程综合技术领域，具体涉及一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，包括贯通地线和接地端子，接地端子和贯通地线连接，还包括与U型槽底板连接的底板接地装置，和与U型槽两侧边墙结构相连接的边墙接地装置，两侧的边墙接地装置均与底板接地装置连接，接地端子通过连接钢筋与底板接地装置连接；本实用新型的综合接地系统适应于路基地段U型槽结构，能够为各个沿线轨旁设备接地提供参考电位，以达到设备及人身安全防护的目的，填补了U型槽综合接地领域的技术空白。

Description

一种用于路基地段U型槽的综合接地系统

技术领域

本实用新型涉及铁路工程综合技术领域，特别是一种用于路基地段U型槽的综合接地系统。

背景技术

综合接地系统遵循等电位连接原则，通过沿线敷设贯通地线方式，充分利用土建结构中的结构钢筋作为接地体，将钢轨、接触网、保护线或回流线、横向连接线等与贯通地线等电位连接，形成低阻等电位的立体接地网络综合平台，为各个设备接地提供参考电位，以达到设备及人身安全防护的目的。

目前，U型槽作为一种新型的全封闭钢筋混凝土结构，由于其刚度大、变形小、稳定性好、收坡支挡防水效果优良的特点不断被推广和应用，一般设置于地下水丰富、地下水位较高、放坡条件受限的挖方路基地段；U型槽由钢筋混凝土底板和钢筋混凝土边墙组成。

而现有相关规范（《铁路防雷及接地工程技术规范》TB10180-2016和《铁路综合接地系统》（通号（2016）9301））规定的路基地段综合接地系统已不适应于U型槽结构；U型槽综合接地系统缺少具体的技术方案，若不采取措施，可能造成铁路沿线电气设备物理损害和威胁维修人员生命危险。因此，按照综合接地系统的设计原则，结合U型槽的结构形式，提出一种适用于U型槽结构的综合接地系统迫在眉睫，这对完善统一U型槽设计、施工及施工质量验收标准具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术并无相关具体技术方案可应用于U型槽综合接地系统，可能造成铁路沿线电气设备物理损害和威胁维修人员生命危险的问题，提供一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，填补U型槽综合接地领域的技术空白。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，包括贯通地线和接地端子，接地端子和贯通地线连接，还包括与U型槽底板连接的底板接地装置，和与U型槽两侧边墙结构相连接的边墙接地装置，两侧的边墙接地装置均与底板接地装置连接，接地端子通过连接钢筋与底板接地装置连接。

本实用新型利用U型槽路基段的结构特点，并基于综合接地系统的连接原则，在U型槽的底板上敷设底板接地装置用于降低钢轨对地阻抗和综合接地接地电阻，在U型槽的两侧边墙上敷设边墙接地装置用于接触网闪络保护和雨棚上瞬时雷电流泄放，并通过连接钢筋将接地端子、贯通地线和底板接地装置连接在一起，形成适应U型槽路基段的立体的等电位综合接地平台，为各个沿线轨旁设备接地提供参考电位，以达到设备及人身安全防护的目的，填补了U型槽综合接地领域的技术空白。

优选地，底板接地装置为接地钢筋网。

优选地，底板接地装置沿线路方向包括多段接地钢筋网。

优选地，接地钢筋网包括若干横向钢筋和若干纵向钢筋，纵向钢筋和横向钢筋纵横交错设置呈网格形状；接地钢筋网中，所有横向钢筋与至少一根纵向钢筋焊接连接，所有纵向钢筋与至少一根横向钢筋焊接连接，这样能够快速将横向钢筋和纵向钢筋形成一体的等电位接地钢筋网。

优选地，边墙接地装置包括沿线路方向敷设的多根第一纵向接地钢筋和竖向接地钢筋，每根竖向接地钢筋底部与底板接地装置连接，每根第一纵向接地钢筋与相邻的一根竖向接地钢筋连接。

优选地，每根竖向接地钢筋位置与每根雨棚支柱位置相互对应设置。

优选地，竖向接地钢筋顶部与雨棚支柱接地钢筋连接。

优选地，贯通地线敷设于通信信号槽内；接地端子包括电缆槽接地端子和防护墙接地端子，电缆槽接地端子与贯通地线连接，防护墙接地端子设于防护墙上，电缆槽接地端子和防护墙接地端子均通过连接钢筋与底板接地装置连接。

优选地，综合接地系统还包括第二纵向接地钢筋，第二纵向接地钢筋沿线路敷设于防护墙内，第二纵向接地钢筋通过连接钢筋与底板接地装置连接。

优选地，底板接地装置预埋于U型槽的底板结构内，边墙接地装置预埋于U型槽的边墙结构内。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型利用U型槽路基段的结构特点，并基于综合接地系统的连接原则，在在U型槽的底板上敷设底板接地装置用于降低钢轨对地阻抗和综合接地接地电阻；在U型槽的两侧边墙上敷设边墙接地装置，用于接触网闪络保护和雨棚上瞬时雷电流泄放，并通过连接钢筋将接地端子、贯通地线和底板接地装置连接在一起，形成适应U型槽路基段的立体的等电位综合接地平台，为各个沿线轨旁设备接地提供参考电位，以达到设备及人身安全防护的目的，填补了U型槽综合接地领域的技术空白。

附图说明

图1是本实用新型所述一种用于路基地段U型槽的综合接地系统的横断面示意图。

图2是图1中A部放大图。

图3是某段U型槽底板接地装置的结构示意图。

图4是U型槽边墙接地装置的结构示意图。

图5是图4中B部放大图。

图标：1-接地钢筋网；1A-横向钢筋；1B-纵向钢筋；2-第一纵向接地钢筋；3-竖向接地钢筋；4-电缆槽接地端子；5-防护墙接地端子；6-贯通地线；7-第二纵向接地钢筋；8-连接钢筋；9-U型槽；10-底板；11-边墙；12-伸缩缝；13-雨棚支柱；14-雨棚支柱接地钢筋；15-侧沟；16-防护墙；17-通信信号槽；18-接触网构件。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种用于路基地段U型槽9的综合接地系统，如图1-图5，包括底板接地装置、与雨棚支柱13（与接触网构件18同柱）等电位连接的边墙接地装置、电缆槽接地端子4和防护墙接地端子5。

如图3所示为某段U型槽中底板接地装置的结构示意图，底板接地装置主要用于降低钢轨对地阻抗和综合接地接地电阻。底板接地装置是利用U型槽9的底板10内的结构钢筋，在底板10下方设置的一层接地钢筋网1（即由U型槽9的底板10内的结构钢筋构成的网状结构），以作为接地体；接地钢筋网1沿线路方向敷设多段。每段的接地钢筋网1由若干横向钢筋1A和若干纵向钢筋1B纵横交错设置而成，呈网格形状；接地钢筋网中，所有横向钢筋1A与至少一根纵向钢筋1B焊接连接，所有纵向钢筋1B与至少一根横向钢筋1A焊接连接，这样能够快速将横向钢筋1A和纵向钢筋1B形成一体的等电位接地钢筋网。具体地，接地钢筋网1中部十字交叉的钢筋和边角处钢筋采用L型焊接，其他部位钢筋采用土建的绑扎连接。接地钢筋网1网格采用1m的间距。由于随着钢筋通流发热的时间越长、温度升高，钢筋的屈服强度和极限强度会降低，而且通长的钢筋因热胀冷缩而产生的形变断流，会降低钢筋与混凝土之间的附着力。因此，相邻底板10间的接地钢筋网1在伸缩缝12处最好不连接，即在每段U型槽9的底板10下方均设置一层独立的接地钢筋网1。

如图4、图5所示为边墙接地装置，主要用于接触网闪络保护和雨棚上瞬时雷电流泄放。根据《铁路防雷及接地工程技术规范》TB10180-2016的规定，边墙11应处于接触网区域5m范围之内。边墙接地装置预埋于U型槽9的两侧边墙11内，边墙接地装置包括第一纵向接地钢筋2和竖向接地钢筋3。每根雨棚支柱13处均竖向设置有一根竖向接地钢筋3，每根竖向接地钢筋3的一端与雨棚支柱接地钢筋14搭焊接（即内接雨棚支柱13的结构钢筋）、另一端与底板10中的接地钢筋网1焊接。第一纵向接地钢筋2沿线路延伸方向（即纵向）设于U型槽9的边墙11靠近墙顶处，并与竖向接地钢筋3上部采用L型焊接；第一纵向接地钢筋2在每根雨棚支柱13处（或相邻雨棚支柱13之间）以及相邻边墙11邻接处均断开，即第一纵向接地钢筋2设有多段。

为了能使大幅值接触网短路电流击穿混凝土绝缘层，然后通过接地钢筋金属通路返回电源，牵引变电所继电保护装置迅速动作，切断电源，以消除危险接触电压，避免故障时间过长异常高温烧毁结构钢筋和轨旁信号设备，上述接地钢筋距离混凝土表面不大于70mm。

在U型槽9两侧均设置接地端子，接地端子用于贯通地线6和沿线轨旁设备连接，如图2所示为接地端子设置示意图。贯通地线6沿线路方向对称敷设于U型槽9两侧的通信信号槽17内。接地端子包括电缆槽接地端子4和防护墙接地端子5。接地端子设于每块底板10的小里程侧。其中，电缆槽接地端子4设于通信信号槽17底部，为便于安装，距离通信信号槽17靠近线路侧约50mm设置，用于U型槽9接地装置与贯通地线6的等电位连接；防护墙接地端子5设于侧沟15外侧壁（即防护墙16），为便于设备就近连接，每间隔50m设置1处，距离电缆槽顶部约250mm，用于轨旁设备就近接入综合接地系统。上述电缆槽接地端子4和防护墙接地端子5均通过连接钢筋8与底板10接地钢筋网1实现连接。在防护墙16顶部沿路线延伸方向预埋一根第二纵向接地钢筋7，第二纵向接地钢筋7与连接钢筋8顶部焊接。由于钢筋的屈服强度和极限强度随着钢筋通流发热的时间和温度升高而降低，通长的钢筋因热胀冷缩而产生的形变断流，也会降低与混凝土附着力，因此第二纵向接地钢筋7最好间隔100m断开1次。第二纵向接地钢筋7在U型槽9小里程与底板10接地钢筋网1单点连接1次，它用于将数个电缆槽段落等电位连接起来。

上述接地钢筋规格的选择是根据接触网最大短路电流确定的，当接触网最大短路电流小于25kA时，钢筋截面积不小于120mm²或直径为14mm，当接触网最大短路电流大于25kA时，钢筋截面积不小于200mm²或直径为16mm。若结构钢筋的截面不符合要求时，可将相邻的两根钢筋并接使用，或局部更换直径为14mm或16mm的钢筋。

需要说明的是，上文所述的“接地钢筋”包括第一纵向接地钢筋2、竖向接地钢筋3、第二纵向接地钢筋7、连接钢筋8和接地钢筋网1。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，包括贯通地线（6）和接地端子，所述接地端子和所述贯通地线（6）连接，其特征在于，还包括与U型槽（9）底板（10）连接的底板接地装置，和与U型槽（9）两侧边墙（11）结构相连接的边墙接地装置，两侧的所述边墙接地装置均与所述底板接地装置连接，所述接地端子通过连接钢筋（8）与所述底板接地装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，所述底板接地装置为接地钢筋网（1）。

3.根据权利要求2所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，所述底板接地装置沿线路方向包括多段所述接地钢筋网（1）。

4.根据权利要求2所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，所述接地钢筋网（1）包括若干横向钢筋（1A）和若干纵向钢筋（1B），所述纵向钢筋（1B）和所述横向钢筋（1A）纵横交错设置呈网格形状；所述接地钢筋网（1）中，所有所述横向钢筋（1A）与至少一根所述纵向钢筋（1B）焊接连接，所有所述纵向钢筋（1B）与至少一根所述横向钢筋（1A）焊接连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，所述边墙接地装置包括沿线路方向敷设的多根第一纵向接地钢筋（2）和竖向接地钢筋（3），每根所述竖向接地钢筋（3）底部与所述底板接地装置连接，每根所述第一纵向接地钢筋（2）与相邻的一根所述竖向接地钢筋（3）连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，所述竖向接地钢筋（3）位置与雨棚支柱（13）位置相互对应设置。

7.根据权利要求6所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，所述竖向接地钢筋（3）顶部与雨棚支柱接地钢筋（14）连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，所述贯通地线（6）敷设于通信信号槽（17）内；所述接地端子包括电缆槽接地端子（4）和防护墙接地端子（5），所述电缆槽接地端子（4）与所述贯通地线（6）连接，所述防护墙接地端子（5）设于防护墙（16）上，所述电缆槽接地端子（4）和所述防护墙接地端子（5）均通过所述连接钢筋（8）与所述底板接地装置连接。

9.根据权利要求8所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，还包括第二纵向接地钢筋（7），所述第二纵向接地钢筋（7）沿线路敷设于所述防护墙（16）内，所述第二纵向接地钢筋（7）通过所述连接钢筋（8）与所述底板接地装置连接。

10.根据权利要求1-7任一项所述的一种用于路基地段U型槽的综合接地系统，其特征在于，所述底板接地装置预埋于所述底板（10）结构内，所述边墙接地装置预埋于所述边墙（11）结构内。

Images