广州地铁一号线黄沙站,长寿路站北端接地系统的设计

广州地铁一号线黄沙站,长寿路站北端接地系统的设计 广州地铁一号线黄沙站,长寿路站北端接地 系统的设计 1999年第1期水利水电 广州地铁一号线黄沙站,长寿路站 北端接地系统的设计 四姜南 丁0t墨 ft;j 摘要摘要介绍了广州地铁一号鳗黄沙站长寿路站北端接地系统设计,施工的基本情况.内 容包括接地同的布置一接地电阻的计算.接地电阻的谫j量结果.接地系统与设备的连接.为争后 参与广州地铁或其它民用建筑接地系统的设计提供可以借鉴的经验. 关铸词墨些至堑一 l概述 广州地铁一号线工程全线于1993年12月28日动工兴建,首段西朗至黄沙五站5.4kin 于1997年6月28日开通,全线于1998年12月28日建成,1999年2月16日全线开通地 铁西起西朗站,途经芳村,黄沙,长寿路,西门n.向东经扬箕,体育西路再向北至终点广 州东站,全程18.48km.沿途设16座车站.除西朗,坑n两座车站是地面站外,其余I4座 车站均为地下车站. 黄沙站和长寿路站是地铁,号线西起的第六,第七座车站,它们均处于广州市老城区内 繁华的商业地段.两座车站地下部分均有两层,上层为站厅层,下层为站台层.站台 层中间 设岛式站台,地铁线路两侧布置,黄沙站南,北两端各设有,座降压变电所;长寿路站南端 设牵引变电所一座t北端设降压变电所一座.基本上每座变电所负责半个车及半个区间隧 道的用电负荷.每座变电所下各单独设有一块接地网变电所内无论是强电设备还是弱电设 备均共用此接地网每块接地网接地电阻要求小于或等于0.512.南,北端变电所接地网通 过一根240mm的绝缘电缆相连. 2接地体回填土 影响接地网接地电阻的因素很多.其中,接地体埋设周围的土壤电阻率是一个比较重要 的影响参数. 根据人工接地沟中接地电阻的计算" Rg=n+tn鲁 式中Ip一水平接地体长度(m) d一接地体直径(m); dl一计算直径(m); 一 原地层的电阻率(n.m)l (1) 47 一 置换的电阻率(n.m). 可知,在其它参数一定的情况下.Rg与,Pl成正比.,越小,则Rg越小. 广州地铁总公司曾专门组织人员在广州地铁一号线花地湾站进行了原紊土与降 阻剂作为 地同回填土的对比测试实验.测试中,南端,北端水平地同面积一样,均为约1800m,接地 体埋设深度一样,垂直接地体各有六根,长度相同,接地材料均一样,只是使用不同的回填 土.一端使用原素土.另一端使用降阻剂.测试结果如表l所示. 表1使用不同回填土时接地电阻的嗣试比较 从表l的结果可以看到,使用降阻剂来降低接地电阻的效果并不明显. 根据广州地铁公司铡量提供的黄抄站,长寿路车站铁轨轨面高程下,一定范围内的土壤 电阻率数值(见表2)来看.土壤电阻率是比较低的. 表2车站土壤电阻率硼量值 兰兰=!:!! 黄抄站0.393l5l5 长寄路站5l0.5l23 其中黄沙站轨面高程为一4.0{.111.长寿路站轨面高程为一626—7.03m 综合以上情况,在原素土率身的土壤电阻率很低的情况下,再使用降阻剂实际降阻效果 不明显.同时会加大投资.所以在黄沙站长寿路站接地网埋设时回填原紊土是完全可以满足 对接地电阻的要求的. 3接地网的布置 根据地铁公司总体设计的要求".接地阿埋设深度为变电所防水混凝土底板下0.6m. 由水平接地体与垂直接地体联合组成的复合型地同.为避免与地铁上盖物业相互干扰,加上 地铁隧道开挖的限制,水平接地体只能布置成长?2m,竟14.4m.如图l所示的边缘闭合的 水平网格.垂直接地体有六根(AO,A6),10m长.垂直接地体只能沿铁轨方向布置. 为减 少屏蔽效应,其闻距应在20m以上.接地材料均为耐腐蚀的铜排.垂直接地体截面 为40ram 48 ×4ram,水平接地体截面为50ram×5mm.复台蛋地网如田2所示. A瑚 朋J接地离平面布置示童围P 圈2接地网三堆示童围 4接地电阻的计算 复台型接地同人工接地极的工频接地电阻计算啪如下: R=孚×去+芒 式中p——土壤电阻率(n.m); S——地同总面积(m); L——水平接地体总长度(m). 计算结果见表3 表3接地电阻计算值 (2) 黄抄南蝈1572~14—43600—248 5接地电阻的测量 按照上述设计施工后,施工监理组织了对地同接地电阻的测量, 实测值见(表4),其满足设计要求. 6接地系统与设备的连接 变电所0.4kV低压_瞳j采用TN--S接地系统.南端接地网由P1, P2两极引出,接人本端变电所的强电设备接地母排;北端接地网引 表4接地电阻?值 黄母南靖0.28 黄曲北蝈 长寿重墙 0.32 0.27 出Pl,P2,P3,P4四扳,Pl,P2接人本端的强电设备接地母排,P3,P4则接人弱电设备接 地母排.接地引出线均为50ram×5mm的铜排变电所内强电设备和弱电设备的外壳及基础 分别用电缆接人上述设备接地母排 7杂散电流的防护 由于广州地铁,号线采用了走行轨回流的直流牵引供电方式.杂散电流(亦称迷流)对 市内建筑及地铁本身具有腐蚀作用,而这种腐蚀作用的速度和强度远远大于土壤对它们的腐 蚀作用.因此,广州地铁一号线各车站的接地系统不仅要保证人身与设备的安全.还要满足 防护杂散电流的要求.根据国家《地下铁道设计规范》GB50lj7—92第8.4.8条的规定: 必须与结构钢筋绝缘"所以.在将上述接地极引出时."地下电力装置的接地引人线, 施工 中要采取一些绝缘与防水处理方法,即接地极不仅应尽量从土建底板钢筋阿中心引出.而且 在其高度上下150mm范围内用复合绝缘热缩带紧密包缠,以使接地引出线与结构钢筋绝缘, 在底板防水混凝土中部加焊止水铜环. 8结语 通过广州地铁一号线黄沙站,长寿路站接地系统的设计实践,我们可以得到以下经验:广 州地铁一般位于市区地下,土壤电阻率较低,接地设计时可以不使用降阻剂,而直接采用原 索土作为接地回填土;接地体材料应使用耐腐蚀的铜排;应根据地铙隧道开挖情况将水平接 地网面积布置得尽量大,以使接地电阻满足设计要求.地铁接地系统设计时一定要采取一些 特殊,如采用绝缘法安装设备来防护杂散电流 9参考文献 1广州地铁总公司.广州地铁一号线工程.施工图设计有美要求.供电1995~1996 2广州地铁.总公司.广州地铁一号线工程.供电专业挤谪会纪要.1995 3铁道部第二勘攫i设计院.广地铁一号线工程.接地装置通用图1995 4水电站机电设计手册.电气一次.水利电力出版社.i982.11 5地下铁遘设计规范GBS0157—92 6电力设备接地设计技术规程.SDJ8—79 50