天津火车站接地方案研究

编辑:宣统部 2019-04-29 10:19

关键词地铁,杂散电流,接地保护,研究

1项目概述

天津铁路枢纽轨道转运中心的主体工程采用四层地下平面图。在主体上有地面建筑物,如城际轨道交通站,公交枢纽和停车场。天津铁路交通枢纽工程的效果图如图1所示。目前正在建设中。

主体工程地下4层为地铁3号线平台楼层,地下3层为地铁2号线,9号线站台和3号线设备层,地下2层为3号线公共大厅。地铁线路,地铁。一楼是各种运输方式的运输层。主体结构作为城际轨道交通站和公交中心的基础,并与其上部结构相结合。金属屋顶用于城际轨道交通站和公交中心。天津火车站建筑物相互位置关系示意图如图2所示。

天津火车站接地方案研究

2轨道转移中心防雷接地问题

轨道交通中心的顶部设有城际轨道交通站,公交中心和其他地面建筑物,地面建筑的主体结构和轨道交通中心的地下主体结构是一体的。地下体的连续壁位于防水层外,每层钢板与连续壁钢筋焊接在一起。钢管柱与顶板,底板和中板的钢板焊接在一起,并且抗拔桩钢筋与地板钢筋焊接在一起。因此,主结构钢通过抗拔桩和连续壁钢筋实现了良好的接地,主结构无法屏蔽杂散电流不会泄漏到地铁外(如图3所示)。

天津火车站接地方案研究

作为第二类防雷建筑,城际轨道交通站和公交中心将使用金属屋顶作为雷电接收器,柱中的钢筋作为引下线,并与接地装置电连接。作为具有地下主体的地铁站,必须采取防止杂散电流腐蚀的保护措施。根据电流《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》,结构和接地装置应绝缘。

地上和地下结构是一体化的。如果接地网与地下部分绝缘,则它也应与地面绝缘。但是,地上建筑物的防雷装置与主结构连通。不可避免地使用结构接地的集成接地的使用与杂散电流腐蚀保护相矛盾。主结构不再适合作为杂散电流辅助收集网络。

3国内外接地应用现状

据了解,国外允许地铁接地网与结构钢筋进行通信,并使用结构钢筋作为天然接地体。

大多数国内地铁接地网根据结构进行隔热,但实际测量的地铁工程的整体效果并不是绝缘的。原因如下:

1)由于交流设备的安装没有严格绝缘,安装点很多,即使安装绝缘,过渡电阻也很小,因此接地网连接到结构上。

2)主要结构由防水层制成。《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》第5.1.2条规定:“地铁主体结构的防水层必须具有良好的防水性能和电气绝缘性能。防水材料的体积电阻率ρ应不小于108ω·m。“虽然电阻率高,但由于面积大,电阻值小。4使用结构钢筋作为天然接地体的可行性

许多文献报道了城市轨道交通中杂散电流的成因和预防[2-4],这里不再重复。目前,地铁线路均为整体式轨道床,轨道床钢筋用作杂散集流网。轨道床结构条极化电压的平均前向偏移可以基本上限制在0.5v或更小,并且杂散电流密度小于0.6ma/dm2。为了确保轨道床加固处于钝化腐蚀状态。该站的主要结构位于二楼,如果存在漏电流,则也处于钝化腐蚀状态。此外,由于目前的实时检测技术的应用,一旦发生杂散电流泄漏,轨道床加固可用于及时有效的排水,并且该结构不需要用作辅助或备用收集网络。这为使用结构加固作为自然接地体创造了条件。

为变电站实施的人工接地网是降低接触电压和阶跃电压。天津站交通枢纽的结构深30米,地下结构是一个巨大的等势体。实施人工接地网的意义不大。因此,建议取消外接地人工接地网,将主体结构作为自然接地体,仅在变电站室内实施均压带。由于没有外部接地系统,在这种情况下,将杂散电流泄漏到地铁的金属路径被更好地阻挡。因此,可以使用主结构作为接地装置,使得主结构不再用杏耀娱乐平台作杂散电流辅助收集网。

人工接地网和结构加固作为自然接地体的优缺点如下::

1)采用与结构绝缘的人工接地网,施工工艺高,投资大。由于人工接地网被引入地铁,在穿过结构板时采取了隔热措施和防水措施,导致施工过程复杂,难以实施。典型地铁站人工接地网的成本一般在30万到60万元之间,即便在困难地区,也要100万元。

2)目前的地铁项目并没有真正实现将接地网与主体结构隔离的目的。由于交流设备的安装没有严格的绝缘并且具有许多安装点,即使它是绝缘的,过渡电阻也很小,因此接地网实际上连接到主结构。

3)结构钢筋作为天然接地体的使用不需要绝缘处理和防水处理。施工过程很简单。它是一种重用该资源的主要结构,省去了外部接地人工接地,从而大大减少了投资。地铁站的结构加固构成了一个大的等电位法拉第笼。对于普通站,这个法拉第笼有大约数万立方米。对于天津站的交通枢纽,它甚至可以达到数百万立方米。它很容易达到接地电阻,可以作为地铁的集成接地网络。这是任何人工接地网杏耀娱乐都无法比拟的。

因此,无论是技术还是经济,主结构作为接地网的使用明显优于人工接地网。5建议实施接地方案

2006年9月,在天津举行了轨道转运中心接地方案专家论证会。经过广泛的交流和充分论证,专家们已经认识到结构作为接地网的使用。根据专家论证会的意见,轨道交通中心的综合接地和防雷基本按照以下方案实施。

1)接地网设置方案:使用本项目地下底桩基础作为综合接地装置;根据需要,从地板结构钢筋上拉出一些强电保护接地总排和等电位接地总排。

2)防雷击雷击方案:利用地面建筑金属屋顶制作雷电接收器,柱内钢筋作为引下线,地下主结构桩基作为接地装置。为了乘客的安全,垂直钢柱焊接在顶板和底板上,结构中的钢板也应可靠焊接。

3)等电位连接:使用m型等电位网络。各种接地主排通过电缆连接,每层的等电位接地端子盒也通过电缆横向连接。

4)电涌保护方案:根据例程,地面建筑部分分为防雷区和电涌保护区。对于地下部分,入口和出口罩等外部空间是直接雷击保护区,入口和出口罩的内部空间是第一保护区。由于降压变电站位于站内,从雷电波活动的角度来看,变电站的低压母线应该是第二保护区,不同于地面建筑。电子信息设备所需要进一步保护的空间属于后续保护区。

根据第一阶段,将入口和出口罩和冷却塔等以及变电站的低压输入线设置为电涌保护;变电站的低压母线根据二级设置为电涌保护;弱电机房配电箱设置三级电涌保护。

6对杂散电流保护设计

1)轨道转移中心结构钢筋不再用作杂散电流辅助集输网,结构截面钢筋与相邻的地铁隧道截面钢筋电断开。同时,可靠地焊接地铁结构的电气结构,并设定必要的杂散电流保护检测。信号应传送至天津站管理控制中心。

2)加强结构接头的绝缘处理。地铁线路中的两个地铁结构的线路通过电缆电连接。在结构的接头处提供诸如止水带和聚硫化物密封膏的绝缘材料。连接到地铁线路的结构接头两侧之间的电绝缘可以确保与地铁结构的良好隔离。

3)建立杂散电流收集网络,并使用轨道床下的钢筋作为杂散电流的收集网络。还建议采取必要措施,将流向结构型钢筋的杂散电流降至最低。

4)加强运行轨道与轨道床之间的隔热,提高运行轨道对地面的过渡阻力。每条地铁线都在本项目范围内增加了橡胶垫,与其他部分相比,绝缘性能得到了很大提高。

5)应避免引出管道与其他结构部分电连接。跨越该轮毂的相邻结构部分的管道应绝缘和安装。6)加强地铁隧道环境的运行和维护,保持隧道干燥清洁。

7结论

主要结构接地不仅易于实现接地电阻,而且使地铁人员和设备更安全,施工过程简单,减少了有色金属的消耗,因此可以大大减少投资,人工接地网络的优点是无与伦比的。

近年来,由于整体床作为杂散电流收集网络的广泛使用,随着杂散电流保护技术的进一步发展,在轨道床之间需要新的绝缘材料和新工艺和主要结构。在发展方面也将有新的突破。那时,对杂散电流的保护措施将不再依赖于主体结构,地铁项目可以完全采用主体结构接地。

引用

[1]邱庆祝。地铁车站“综合接地装置”设计中的几个问题[J]。电气应用,2005(11): 38。

[2]李伟。监测和预防地铁中的杂散电流[j]。城市轨道交通研究,2003(4): 48。

[3]何卫国。保护城市轨道交通中的杂散电流[j]。城市轨道交通研究,2004(6): 53。

[4]孙俊喜,焦金红,徐东。城市轨道交通的杂散电流和轨道对地绝缘试验[J]。城市轨道交通研究,2006(10): 66。

[5]陈力。关于地铁设备接地系统[j]。铁路机车车辆,2000(6): 27。

[6] cb50157-2003地铁设计规范[s]。

[7] cjj49-92地铁杂散电流防腐技术规程[s]。



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