综合接地（精选十篇）
综合接地 篇1
1 综合布线系统接地设计
根据商业建筑物接地和接线要求的规定:综合布线系统接地的结构包括接地线, 接地母线 (层接地端子) 、接地干线。主接地母线 (总接地端子) 。接地引入线、接地体六部分, 在进行系统接地的设计时, 可按上述6个要素分层次地进行设计。
1.1 接地线。
接地线是指综合布线系统各种设备与接地母线之间的连线。所有接地线均为铜质绝缘导线, 其截面应不小于4mm2。当综合布线系统采用屏蔽电缆布线时, 信息插座的接地可利用电缆屏蔽层作为接地线连至每层的配线柜。若综合布线的电缆采用穿钢管或金属线糟敷设时, 钢管或金属线糟应保持连续的电气连接, 并应在两端具有良好的接地。
1.2 接地母线 (层接地端子) 。
接地母线是水平布线于系统接地线的公用中心连接点。每一层的楼层配线柜均应与本楼层接地母线相焊接与接地母线同一配线间的所有综合布线用的金属架及接地干线均应与该接地母线相焊接。接地母线均应为铜母线, 其最的小尺寸应为6mm厚×50mm宽, 长度视工程实际需要来确定。接地母线应尽量采用电镀锡以减小接触电阻, 如不是电镀, 则在将导线固定到母线之前, 须对母线进行清理。
1.3 接地干线。
接地干线是由总接地母线引出, 连接所有接地母线的接地导线。在进行接地干线的设计时, 应充分考虑建筑物的结构形式, 建筑物的大小以及综合布线的路由与空间配置, 并与综合布线电缆干线的敷设相协调。接地干线应安装在不受物理和机械损伤的保护处, 建筑物内的水管及金属电缆屏蔽层不能作为接地干线使用。当建筑物中使用两个或多个垂直接地干线时, 垂直接地干线之间每隔三层及顶层需用与接地干线等截面的绝缘导线相焊接。接地干线应为绝缘铜芯导线, 最小截面应不小于16mm2。当在接地干线上, 其接地电位差大于1Vrm@S (有效值) 时, 楼层配线间应单独用接地干线接至主接地母线。
1.4 主接地母线 (总接地端子) 。
一般情况下, 每栋建筑物有一个主接地母线。主接地母线作为综合布线接地系统中接地干线及设备接地线的转接点, 其理想位置宜设于外线引入间或建筑配线间。主接地母线应布置在直线路径上, 同时考虑从保护器到主接地母线的焊接导线不宣过长。接地引入线、接地干线、直流配电屏接地线、外线引入间的所有接地线, 以及与主接地母线同一配线间的所有综合布线用的金属架均应与主接地母线良好焊接。当外线引入电缆配有屏蔽或穿金属保护管时, 此屏蔽和金属管也应焊接至主接地母线。主接地母线应采用铜母线, 其最小截面尺寸为6mm厚×100mm宽, 长度可视工程实际需要而定。和接地母线相同, 主接地母线也应尽量采用电镀锡以减小接触电阻。如不是电镀, 则主接地母线在固定到导线前必须进行清理。
1.5 接地引入线。
接地引入线指主接地母线与接地体之间的连接线, 宜采用40mm宽×4mm厚或50mm×5mm的镀锌扁钢。接地引入线应作绝缘防腐处理, 在其出土部位应有防机械损伤措施, 且不宜与暖气管道同沟布放。
1.6 接地体。
接地体分自然接地体和人工接地体两种。当综合布线采用单独接地系统时, 接地体一般采用人工接地体, 并应满足以下条件:
1.6.1距离工频低压交流供电系统的接地体不宣小于10m。1.6.2距离建筑物防雷系统的接地体不应小于2m。1.6.3接地电阻不应大于40Ω。当综合布线采用联合接地系统时, 接地体一般利用建筑物基础内钢筋网作为自然接地体, 其接地电阻应小于1Ω。在实际应用中通常采用联合接地系统, 这是因为与前者相比, 联合接地方式具有以下几个显著的优点:
a.当建筑物遭受雷击时, 楼层内各点电位分布比较均匀, 工作人员及设备的安全能得到较好的保障。同时, 大楼的框架结构对中波电磁场能提供10~40d B的屏蔽效果。
b.容易获得较小的接地电阻。
c.可以节约金属材料, 占地少。
2 进行综合布线系统的接地设计应注意的几个问题:
2.1 综合市线系统采用屏蔽措施时, 所有
屏蔽层应保持连续性, 并应注意保证导线间相对位置不变。屏蔽层的配线设备 (FD或BD) 端应接地, 用户 (终端设备) 端视具体情况直接地, 两端的接地:应尽量连接至同一接地体。当接地系统中存在两个, 不同的接地体时, 其接地电位差应不大于1Vr.m.S (有效值) 。
2.2 当电缆从建筑物外面进入建筑物内部
容易受到雷击, 电源碰地, 电源感应电势或地电势上浮等外界因素的影响时, 必须采用保护器。
2.3 当线路处于以下任何一种危险环境中时, 应对其进行过压过流保护:
a.雷击引起的危险影响。
b.工作电压超过250V的电源线路碰地。
c.地电势上升到250V以上而引起的电源故障。
d.交流50HZ感应电压超过250V。
2.4 综合布线系统的过压保护宜选用气体放电管保护器。
因为气体放电管保护器的陶瓷外壳内密封有两个电极, 其间有放电间隙, 并充有惰性气体。当两个电极之间的电位差超过250V交流电压或700V雷电浪涌电压时, 气体放电管开始出现电弧, 为导体和地电极之间提供了一条导电通路。
2.5 综合布线系统的过流保护宜选用能够自复的保护器。
由于电缆上可能出现这样或那样的电压, 如果连接设备为其提供了对地的低阻通路, 则不足以使过压保护器动作, 而其产生的电流却可能损坏设备或引起着火。例:20V电力线可能不足以使过压保护器放电, 但有可能产生大电流进入设备内部造成破坏, 因此在采用过压保护的同时必须采用过流保护。要求采用能自复的过流保护器, 主要是为了方便维护。
铁路隧道综合接地系统施工 篇2
1综合接地系统设计原则
1.综合接地系统工程的作用是根据铁路等级，不同地区，不同设备，因地制宜采取防护措施，达到保护人身安全何设备安全的要求，遵循以人为本，系统优化，综合防护的原则，加强总体协调，全面规划，统筹考虑。
2.距离触网带电体5m范围以内的金属和需要接地的设施、设备应接入综合接地系统中。
3.距离线路两侧20m范围内的铁路设备房屋的接地装置因接入综合接地系统。
4.不便与铁路综合接地系统等电位连接的第三方设施（路外公共建筑物。公共电力系统、金属线等设施）必须采取可靠的隔离或绝缘等措施。
5.综合接地系统由贯通地线、接地装置和引接线等构成。
6.在综合接地系统中，建筑物、构筑物及设备在贯通地线接入处的接地电阻不大于1Ω。
7.贯通地线应耐腐蚀并符合环保要求，环保性能满足国家对土壤环境质量要求的有关规定。
8.沿线电力变、配电所、牵引变电所及建筑物。构筑物按照各专业要求设置接地装置后，可就近接入综合接地系统。
2隧道综合接地原则
1.贯通地线的设置应便于设备就近接入和施工。
2.隧道内接地装置应优先利用隧道衬砌的结构钢筋作为自然接地体，当自然接地体的电阻达不到要求的时候应增加人工接地体。
3.衬砌内的接地钢筋应充分利用其结构钢筋，原则上不再增加专用的接地钢筋；并在衬砌内预埋外联接地端子；接地装置应与贯通地线可靠连接。
4.隧道内兼有接地功能的结构钢筋和专用接地钢筋应满足：接触网短路电流Ik≤25KA时，钢筋截面不小于120mm2；接触网短路电流Ik>25KA时,钢筋截面应
不小于200 mm2。当钢筋截面不满足要求时，可将相邻的二根结构钢筋并接使用，使总截面积不小于120mm2或200 mm2。
5.隧道内接地钢筋之间要求可靠连接，保证电气连接。
3隧道内综合接地施工措施
1.隧道地段贯通地线铺设在两侧的电力电缆槽内，并采取砂防护措施，接地装置充分利用隧道的初期支护杆、钢架、钢筋网或底板钢筋。
2.在两侧通信信号电缆槽的线路侧外缘各设一根综合接地钢筋，每100m断开一次。用于隧道内接地极、接触网络来保护接地及接地钢筋间的等电位连接。
3.隧道二次衬砌中的接地钢筋设置。
①二次衬砌中有结构钢筋的隧道：
a.利用二次衬砌的内层纵、环向结构钢筋作为接触网络保护接地钢筋； b.接触网线垂直向上在拱顶的投影线两侧，以0.5m为间隔，各选3根纵向结构钢筋作为接地钢筋；
c.上述投影线两侧各1.5m外的其他位置，以1m为间隔，选择纵向结构钢筋作为接地钢筋；
d.在每个台车位（作业段）中部选一根环向结构钢筋作为环向接地钢筋，环、纵向接地钢筋间可靠焊接；纵向接地钢筋在作业段间可不连接；
e.每个作业段内的环向接地钢筋与两侧通信信号电缆槽靠线路侧外缘的纵向接地钢筋连接；
②二次衬砌中无结构钢筋的隧道，除接触网基础接地外，不再单独考虑接地钢筋设置。
③线路两侧的贯通地线通过隧道内环向接地钢筋实现横向连接。
4.隧道接地极设置：
①IV、V级围岩隧道，利用系统锚杆、钢拱架（或钢网片）作为接地极； ②Ⅲ级围岩隧道，利用系统锚杆和专用环向接地钢筋作为接地极（接触网基础接地）；
③Ⅱ级围岩隧道，利用隧道底板的下层结构钢筋最为底板接地级；
④锚杆接地极以约一个台车长度为间隔设置，用作接地极的锚杆环向间距要求为2倍锚杆长度；接地锚杆与钢网片、钢拱架或专用环向接地钢筋可靠焊接；
在与两侧电缆槽外缘的纵向接地钢筋连接；
⑤隧道底板接地极按照1m间隔选用底板结构钢筋作为接地极钢筋，即在隧道底板的底层形成一个1m×1m的单层钢筋网；中部“十字”交叉的两根钢筋上的网格节点要求施以“L”型焊接，其他节点绑扎；底板接地钢筋网按照一个台车位的长度考虑，间隔一个台车位设置一处。
5.接地钢筋间的连接：
隧道内的锚杆接地极、底板接地极和二次衬砌内的接地钢筋等接地装置均应通过连接钢筋与两侧电缆槽靠线路侧外缘的纵向接地钢筋连接，再通过电缆槽接地端子接入综合接地系统；
6.接地端子设置：
①隧道内均采用桥遂型接地端子，不锈钢材质。
②从隧道进口2m处开始，在两侧电力电缆槽底部，每间隔100m设置一个接地端子，小于100m的隧道在中部设一处，接地端子供隧道接地设置与贯通地线的连接。
③从隧道进口2m处开始，在两侧通信信号电缆槽靠线路侧壁上，每间隔50m设置一个接地端子，小于50m的隧道在中部设一处，接地端子供轨旁设备，设施接地。
④在每个专用洞室、变压器洞室两侧壁下部设置接地端子，供洞室设备及设施接地。
⑤上述所有的接地端子均通过连接钢筋与电缆槽外缘的纵向接地钢筋连接。⑥接触网基础采用后植入安装方式，在安装基础的位置预埋接地端子，接地端子每隔约300m预留1处（每处预留2个），长度小于300m隧道预留1处（每处预留2个）,具体位置详见接触网相关图纸，接地端子与二次衬砌内的环向或纵向接地钢筋焊接。
⑦在工程允许的情况下，接地端子也可根据设备、设施的接地需要来确定预埋的里程，以达到最佳接地性能并方便工程实施和管理。
⑧隧道内接地钢筋、接地锚杆、接地钢拱架（钢网片）、接地连接钢筋间均须可靠焊接。
7.隧道内各专业接入综合系统的地线种类
①信号：沿线信号设备（所有相关金属设备外壳）的安全地和屏蔽地、工作
地等。
②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、无线基站在满足综合接地总体设计原则时，可介入综合接地系统。
③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。
④电气化：接触网的回流线（或PW）接地。
⑤其他：沿线信息化系统设备的安全地线和屏蔽地线、工作地线、无蹅轨道板、隧道内非预应力钢筋接地；沿线距接触网带电体5m范围内金属构件的防感应接地。
8.工艺要求
①接地端子应直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中。接地端子采用不锈钢制造、不锈钢材料的成分应满足Cr≥16%、Ni≥5%、Mo≥2%、C≤0.08%，如GB00Cr17Ni14Mo2.接地端子的端子孔规格为M16，并应配置防异物堵塞的端子空塞，方便开启。
②接地连接线宜采用不锈钢连接线，由钢丝绳、二个线鼻以及二个配套的防盗螺栓（每个螺栓上应配两个平垫圈和一个弹簧垫圈）组成。钢丝绳采用直径不大于1mm的不锈钢丝制造，总截面不小于200m㎡（Ik>25KA）或120m㎡(Ik≤25KA).线鼻与钢丝绳的连接处应能承受5KN的拉力且3min不得松动和断股。如接地设备有特殊规定，应根据相关设备要求选用接地连接线。
③引接线和设备的连接，可焊接或螺栓连接，用螺连接时应采取防松措施。④贯通地线采用35 m㎡铜缆，其连接和“T”形分支引接，采用铜制“C”形压接件进行连接，贯通地线与接地端子间的连接采用压接并栓接。压接压力不小于12t，并且地下连接处应采取防腐措施。
⑤贯通地线要求尽可能直，禁止形成环状；隧道，路堤、路型、桥梁间的过渡地段贯通地线应平顺连接。
⑥接地钢筋间应采用搭接焊工艺。焊接要求：双边焊搭接长度不小于55㎜；单边焊搭接长度不小于100㎜；焊缝厚度不小于4㎜.钢筋间十字交叉时采用直径14㎜（IK≤25KA）或16㎜(Ik>25KA)的“L”行钢筋进行焊接（焊接长度同前）。
⑦对施工中外露的接地钢筋进行防腐处理，采用外涂沥青，外包聚氯乙烯，聚苯乙烯带的方式。
⑧安装有避雷器的接触网支柱，通信，信号等弱电系统不与其共用接地点，强、弱电设备接地点间隔要求不小于20 m。
4隧道内预埋槽道施工措施
1、预埋槽道设计说明
①接触网悬挂安装采用锚杆槽道形式进行预留。
②在悬挂预埋的断面内，槽道的锚杆应与结构钢筋或结构加强钢筋焊接固定。
③所有槽道的预埋金属体应接地连接。
④预埋点具体里程与隧道施工缝统一布置，同时应满足接触网悬挂点跨距等布置要求。
⑤预埋槽道分别位于隧道拱顶，两侧拱腰及右侧边墙，同时分为弧形和直形槽道；长度为1.5m和2.5m不等。在衬砌混凝土浇筑块前后两端等距布置。
2、预埋槽道安装
①槽道定位准备，检查槽道内的发泡填充物的完整状态。
②根据台车模板上槽道的设计要求位置，在台车模板上开螺栓二次定位安装长孔，槽道两端各设一个固定点，隧道顶部槽道设置三个固定点。尽量减少模板开孔数量，开孔位置尽量避开台车支撑固定点、结构连接处，严格控制与台车边缘的距离。
③绑扎第二层钢筋后，根据设计要求测量出槽道预埋位置，于钢筋网外侧将事先焊接好的成组槽道就位。槽道后锚杆与短钢筋绑扎在钢筋网上，且与隧道接地钢筋焊接牢固，锚杆与钢筋网发生冲突时不得随意切割锚杆。随后将槽道与模板固定点位置(开孔位置)的发泡填充物扣除。
④衬砌台车移动到指定位置后，通过二次定位孔，找到并调整槽道位置。一根槽道用一个顺线路开孔，一个垂直线路开孔固定及进行调整。
⑤将“T”型螺栓穿过二次定位长孔，放入槽道，旋转90度，开孔封堵的钢板安装在“T”型螺栓上，拧紧螺母，让槽道紧贴模板，进行二次精确定位。模板上的二次定位孔需封堵密实，确保衬砌混凝土浇筑质量。
让综合实践活动“小调查”更接地气 篇3
一、“源于生活”的问题，研究起来接地气
综合实践活动主题设计需遵循源于生活的原则，即学生确立的课题应来源于他们生活中所发生的事情。教师要引导学生通过观察自己的生活，提出具体的小问题，引导学生形成问题意识。在走进“生活中的一次性用品”大调查中，我们探究了矿泉水瓶底的“秘密”，在探究中我们发现，我们习以为常的用矿泉水瓶灌水喝的行为竟然会给我们带来伤害。而在学校直饮水机旁，也总能看见用矿泉水瓶灌热水喝的情景。于是，源于生活的问题来了。
问题一：想做吗？
小小的矿泉水瓶，隐含着众多的秘密，用矿泉水瓶灌水喝的行为竟然会给我们带来伤害，这是在“生活中的一次性用品”大调查中我们获知的。但获知的知识能运用于生活吗？并能影响我们的习惯养成吗？这是开题课的第一问。
问题二：做什么？
我们把目光聚焦到校园生活，聚焦到每一位同学身上。每天，在学校直饮水机旁，总能看见许多同学用矿泉水瓶灌热水喝的情景；经常有班级抬着矿泉水瓶去学校旁垃圾回收站卖掉；也能在垃圾房发现许多遗弃的矿泉水瓶。那么我们的校园生活能与矿泉水瓶说再见吗？
问题三： 怎么做？
通过“生活中的一次性用品”大调查，我们知道矿泉水瓶虽然可以回收，但消耗的能源还是不容小觑。用矿泉水瓶灌热水喝更是有诸多害处。教师引导学生进行自省发现，我们只要人手带一个水杯就能解决这个问题。看来问题很容易解决，但个人的自省和一个班级的自觉行动能不能带动全校同学一起行动呢？这就成了我们接下去要研究的课题：《关于我校同学“水杯”使用情况的调查研究》。
综合实践活动所选课题要尽量让学生有话可说，有事可做；给学生的任务既不能太难，也不能太容易，要稍稍超出学生的能力，对学生有挑战性，能产生成就感，这样有利于培养学生的兴趣，激发其热情。最重要的是选择的课题源于学生的生活，非常接地气，调查起来既方便又可行，有利于学生积极性的充分调动。
二、“放开胆子”的实施 ，行动起来接地气
“小调查”意在收集信息资料，以便了解和掌握实际状况，得出结论并提出建议。但其背后隐含的目标却是发挥学生的自主性，让学生在活动中主动探索、积极沟通，多学科融合求证，从而发展创新精神和实践能力。将能力的培养、方法的掌握摆在与知识的积累同样重要的地位。教师在活动实施阶段要鼓励学生“放开胆子”去实施，不怕失败、多次试验、反复求证，在活动中大胆行动。
（一）放开胆子，设计表册——班级试水
1. 试制表格
要展开调查，首先得策划到底要调查什么？该如何展开调查？试制表格就成了第一道坎。调查水杯，无外乎调查水杯的种类和数量，我们就把表格设置成两栏多行。为验证调查表的合理性，便于统计分析，笔者带领学生以自己班级为范本，进行第一轮调查，检验调查表是否合理。
2. 改进表格
在班级调查过程中，学生发现表格有许多地方需要改进。各小组成员根据调查实际和自身生活经验对表格进行了第二轮的改进。最后各个小组共同分享了改进成果，为后续的全校调查和数据的统计奠定基础。
（二）积极沟通，展开调查——分年级行动
1. 借助值周组
本次调查的目标是全校30个班级，全班学生分6个大组分别对6个年级进行调查。为确保调查的有序开展，笔者引导他们寻求值周老师的帮助，借助值周组每周三卫生大检查的机会，通过校园“飞信”平台，要求各个班级把水杯集中放置到一个地方，便于我们的调查。
2. 努力破难题
因班级比较多，仅依靠午休时间根本来不及，出现了有学生去专用教室上课，带走了部分水杯的情况；也有班级没有及时登录“飞信”，没有做好准备；也有班级直接拒绝调查，根本没有做任何准备工作。这便影响了数据的完整性，面对这样的情况应该怎么办？各小组及时调整方式方法，积极与被调查班级沟通，利用早自修、午休时间尽可能在全体学生都在的情况下接受调查，使我们的统计数据更加完整。
（三）多学科融合，多方求证——全校汇总
各个小组对各个年级的数据呈现后，需要对数据进行统计、分析和研究，这个过程，就要求学生利用已有的学科知识进行操作。每个小组的方法都有不同，有用数学的方法进行统计，也有在信息课上用Excel进行统计，还有的小组把它转化成三位饼图，统计的数据非常直观、形象。这些方法的运用使我们的统计非常便捷和直观，各个年级的水杯使用情况一目了然。
综合实践活动的实施过程通常围绕一个需要解决的实际问题展开，但这一问题的解决几乎没有或很少有现成的资料，所需要的各种数据资料、事实实例，都要靠学生自己去寻找、查阅、选择、摘录。这就需要我们的学生放开胆子去实施，大胆试验、积极沟通，多渠道获得帮助，多学科融合处理信息，使研究过程更接地气。
三、“第一手资料”的成果，展示起来接地气
在综合实践活动实施过程中，教师要指导学生采用多种可能的手段，及时记载活动情况，真实记录个人体验，为以后进行总结和评价提供依据。综合实践活动“小调查”就要求学生用这些原始的“第一手资料”说话，把调查的结果通过多种渠道让全校学生知晓，引起学生与家长的共鸣，共同助力、一起行动。用“第一手资料”的成果进行展示非常接地气，可信度颇高。
（一） 图文、数据相结合
在美术老师的帮助下，笔者班级的学生将整个小调查的原始图片、调查数据、文字说明在学校宣传窗做了一期专栏。还开辟了一个“即时贴”栏，让更多的学生把“保护自己从一个水杯开始”的感想和行动写下来，贴上去，起到了非常好的互动和宣传效果。
（二） 媒体、家校共助力
我们借助三分钟舞台进行了演讲视频的录制，通过学校德育处“飞信”平台与每个班级分享我们的调查成果。我们还通过学校微信公众号加推的方式，把视频、图片、数据一一呈现，推介给每一位家长。希望通过家长，重视“水杯”的使用安全，保护每一位学生的饮水安全。借助新媒体、家校共助力，使我们的成果分享面更为宽泛，实践活动的成效也得到进一步的体现。
总而言之，在综合实践活动课程实施过程中，教师要密切关注学生生活实际，善于在活动中发现新情况，引导学生生成新的问题，从而把活动引向深入，让我们的综合实践活动更接近生活、更接地气。
地铁车站综合接地设计方案研究 篇4
文章的研究是建立在对深圳地铁的设计和建设实践经验的基础上, 并参考了国内外地铁设计的新进理念, 对地铁地下车站综合接地的设计方案进行探讨和总结。2013版新的国家标准《地铁设计规范》对地下车站综合接地的设计要求与旧版规范相比有所变化, 文章根据新规范的要求对地铁综合接地网的设计进行研究和探讨, 提出了符合新规范要求的地铁地下车站综合接地设计方案, 为今后地铁车站综合接地的设计提供参考。
2 旧的地铁综合接地网设计方案
根据2003版的《地铁设计规范》[1]14.7.5条关于接地的规定“为节省投资及减小接地电阻值, 有条件时, 可利用自然接地体作为接地装置”, 未对利用自然接地体作为接地装置做强制性要求。因此, 出于对杂散电流腐蚀防护的角度考虑, 国内地铁车站通常的综合接地做法是在车站结构底板下方设置人工接地网, 且人工接地网与车站的主体结构钢筋保持电气绝缘, 车站各系统综合接地的电阻大小仅仅取决于人工接地网的接地电阻值。在2013版《地铁设计规范》[2]颁布以前, 国内地铁地下车站的综合接地大多采用类似的做法[3], 该方案的综合接地系统概念图如图1所示。
旧的地铁车站综合接地设计方案中, 车站仅在站台板下设置一套人工接地网。车站两端分别设置三组接地引出线, 与引出线相连分别设置三个接地母排PCE、WCE和PSCE, 分别用于强电设备、弱电设备和车站设备的接地连接, 其中, PCE与WCE的引出线之间的距离应大于20米。接地线从接地母排引出, 连接至各接地端子箱, 接地端子箱之间采用手拉手的方式串联成环, 最后再接回至接地母排。车站内需要接地的设备分别就近接至接地端子箱, 强电设备接至强电接地端子箱, 弱电设备接至弱电接地端子箱, 需要等电位连接的设备如FAS管、水管等直接连接至车站设备接地母排。
地下车站综合接地网仅利用人工接地网做接地装置时, 具有如下特点:
(1) 人工接地网的形状较规则, 材质较为确定, 土壤电阻率就某个车站而言较为均匀, 便于接地电阻值的计算与测量。地铁车站人工接地网接地电阻的计算可按照《交流电气装置的接地设计规范》[4]附录A中所提供的方法进行计算。
(2) 对于杂散电流的防护影响较小, 一方面, 地铁低压配电系统采用TN-S系统, 正常工作情况下PE线不带电, 且人工接地网和车站结构主筋之间采取了绝缘措施, 对于车站结构主筋能起到较好的杂散电流腐蚀防护作用。
(3) 当车站所在位置土壤电阻率较高时, 综合接地电阻值难以满足要求, 还需采用其他降阻措施, 未能充分利用地下车站结构钢筋埋于土壤中的优势来降低接地电阻。
(4) 所有设备的接地和等电位连接, 均通过接地引上线和接地母排实现接地, 接地连接的电缆数量较多。
3 新的地铁综合接地设计方案
根据新版的2013版《地铁设计规范》第15.7.12条规定:“变电所应利用车站结构钢筋或变电所结构基础钢筋等自然接地极作为接地装置, 并宜敷设以水平接地极为主的人工接地网。自然接地装置和人工接地网间应采用不少于两根导体在不同地点相连接。自然接地极与人工地网的接地电阻值应能分别测量。”可见新版的规范对于利用车站主体结构钢筋等自然接地体作为接地装置做了强制性规定, 在地铁车站中必须利用结构钢筋等自然接地极作为接地装置。当在确定仅仅采用自然接地极作为接地装置满足要求的前提下, 还可不做人工接地网。
在新版地铁设计规范颁布以后, 在地下车站的综合接地设计中, 作者在借鉴和吸收了国内新进地铁设计经验基础上, 提出了满足新版设计规范的地铁地下车站综合接地方案, 如图2所示为新的地铁地下车站综合接地设计方案概念图。
新的地铁车站综合接地设计方案中, 车站综合接地网由人工接地网和自然接地体两部分组成, 施工过程中, 两部分单独施工, 分别测量接地电阻, 施工完成后再连接成一个整体。人工接地网在车站两端仅分别设置组接地引出线, 一组接地引出线接至强电设备接地母排PCE, 一组用于和车站主体结构钢筋网组成的自然接地体相连。在车站主体结构施工过程中, 多处预埋连接至自然接地体的接地钢板。弱电设备接地母排WCE和车站设备接地母排PSCE仅需就近连接至车站预埋接地钢板即可。车站设备与接地端子箱的连接作法与旧方案相同。
新方案具有如下特点:
(1) 同时利用了车站主体结构钢筋和人工接地网作为接地装置, 能有效地降低整个接地装置的接地电阻, 即使在土壤电阻率较高的地方, 也能获得较低的接地电阻值。
(2) 由于利用了车站主体结构钢筋作为接地极, 便于对于车站内的设备和金属构件进行等电位连接, 接地引入点可以分散设置于需做等电位连接的场所, 仅需在必要的场所预埋接地端子与车站结构钢筋相连即可, 节省了接地电缆的数量和接地连接的工程量。
(3) 新方案接地的可靠性较高, 因为整个车站主体结构钢筋网被连接成一个整体, 设备只要连接至主体结构钢筋就能进行可靠的接地, 大大缩短了接地线路的长度, 减小了接地线路断路的风险, 从而提高了设备接地的安全性和可靠性。
(4) 减少了人工接地网接地引出线的数量, 同时接地引出线和车站主体结构无需再保持绝缘, 降低了车站结构底板施工的难度。
4 新旧方案比较
地铁地下车站的两种接地方案从接地效果 (接地电阻) 、接地可靠性、施工难度、杂散电流防护、经济性等方面进行比较, 如表1所示。
新方案利用了自然接地极作为综合接地网的一部分, 因此, 可以显著减小综合接地的接地电阻提升接地的效果。由于可以从多点方便接入车站的结构钢筋网实现接地, 因此, 也显著提升了接地的可靠性。从施工的工程难度考虑, 旧方案接地电缆的敷设工作量较大, 新方案大大减少了接地电缆敷设的工作量但增加了土建专业结构钢筋连接的工作量, 因此, 两方案的施工难度相当。低压系统配电均采用TN-S系统, 正常工作的情况下PE线上均无电流通过, 杂散电流的防护效果取决于杂散电流收集网和车站主体结构钢筋网之间的绝缘效果, 这一点对于新旧方案均是一致的。但在新方案中, 由于人工接地网与车站主体结构钢筋连接为一体, 因此, 要求提高人工接地网与杂散电流收集网之间的绝缘性要求。从经济性角度评价, 新方案减少了接地电缆连接的工程量, 增加了土建专业结构钢筋连接的工程量, 两者总体工程量是相当的。
5 结束语
通过对新旧地铁地下车站综合接地方案的分析比较可知, 根据2013新版《地铁设计规范》要求设计的地铁地下车站综合接地方案, 从接地的效果和接地可靠性方面均有显著提升, 这对于地铁的电气安全性和可靠性来说是至关重要的。考虑到地铁地下车站设置人工接地网的施工难度、工程量和经济性, 部分设置于土壤电阻率较低场所的地下车站, 也可考虑仅利用自然接地极做综合接地网, 文献[5、6]已论证其可行性, 新版地铁设计规范提出采用自然接地体作为综合接地网的一部分是有其科学依据的。
摘要：基于新版地铁设计规范要求利用自然接地体作为车站综合接地装置的一部分, 文章分析比较了新旧地铁综合接地设计方案的特点, 提出了符合新版规范要求的新的地铁综合接地设计方案, 为地铁车站综合接地设计提供参考。
关键词：地铁车站,综合接地,自然接地体,人工接地网
参考文献
[1]GB50157-2003.地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社.
[2]GB50157-2013.地铁设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社.
[3]周超, 曹明淑, 刘强.地铁车站接地设计探讨[J].都市快轨交通, 2009, 22 (5) .
[4]GB50065-2011.交流电气装置的接地设计规范[S].北京:中国计划出版社.
[5]黄德胜.关于地铁接地问题探讨[J].地铁与轻轨, 1998 (2) .
小电流接地系统单相接地故障分析 篇5
关键词:小电流接地系统 故障选线
1 小电流接地系统简介
1.1 小接地电流系统的概念
中性点非直接接地方式即中性点不接地系统,包括中性点经消弧线圈接地方式系统,接地故障电流往往比负荷电流小得多,故亦称其为小接地电流系统。标准规定X0/X1>4～5的系统属于小接地电流系统。供电可靠性高,对绝缘要求较高。而在电压等级较高的系统中,绝缘费用在设备总价格中占相当大比重,降低绝缘水平带来的经济效益非常显著,一般就采用中性点直接接地方式,以其它措施提高供电可靠性。在电压等级较低的系统中,一般就采用中性点不接地方式以提高供电可靠性,笔者所在地区没有60kV电压等级,因此35kV及以下系统采用小接地电流系统。
1.2 小接地电流系统的供电可靠性和优点
小接地电流系统供电可靠性高。单相接地故障时,因暂不构成短路回路,接地相电流不大,往往比负荷电流小得多,而且三相之间的线电压仍然保持对称,对负荷的供电暂没有影响,系统仍可继续运行1～2小时,不必立即切除接地相,断路器不必立即跳闸,并不立即对设备造成损坏,从而保证了对用户的不间断连续供电,提高了供电可靠性。
1.3 小接地电流系统的缺点
它的主要缺点是在发生单相接地故障时无法迅速确认问题出在那一条线路上。由于这种故障引起的相电压升高对系统性能构成很大威胁,必须迅速查出故障线路并加以排除。复杂局域网尤其是经消弧线圈接地的电网,在接地情况下,如何准确及时选出故障线路对于配电自动化的实现有着重要的意义。
1.4 阳煤矿区35kV电网简介
阳煤集团阳泉矿区电网始建于1984年。25年来随着煤矿生产能力的不断提高,供电网络逐年拓展,已形成了一个规模庞大、结构复杂的电力系统。目前阳煤矿区电网已经形成一个以矿区110kV变电站为唯一电源,接带局域内24个35/6kV用户变电站,两个自备热电厂和三个煤层气发电站。当局部区域因接地造成系统隐患时,如果不能及时排除故障接地线路,将严重威胁到矿井的安全生产。
2 小电流接地系统故障选线
2.1 故障选线的不同原理及其应用
2.1.1 80年代后期研制出的全国第一代选线装置。由于理论和技术上的局限,灵敏度和准确率都不高,90年代后都相继退出了运行。
2.1.2 20世纪初涌现出了以KA2003型小电流接地电网单相接地故障选线装置为代表的新一代选线装置。克服了第一代小电流选线产品存在的诸多影响选线准确率的问题,将各种选线判据有机地集成充分的判据,并与多种数据处理算法和各种选线方法融为一体。构成了各种判据有效域优势互补,能适应变化多端的单项接地故障形态的多层次的全方位的智能化选线系统。KA2003系列89选线装置实时采集系统故障信号,应用多种选线方法进行综合选线,具体包括:智能群体比幅比相法。谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法、零序电流突变法。装置通过确定各种选线方法的有效域,根据故障信号特征自动对每一种选线方法得出的故障选线结果进行可信度量化评估,应用证据理论将多种选线方法融合到一起,最大限度的保证各种选线方法之间实现优势互补。我想重点介绍一下比幅比相法和谐波法:
智能型比幅比相方法的基本原理是:对于中性点不接地系统,比较母线的零序电压的幅值和相位,故障线路零序电流相位应滞后零序电压90°并与正常线路零序电流反相,若所有线路零序电流同相,则为母线故障。
谐波方法的基本原理是:对于中性点经消弧线圈接地系统,对谐波分量来说消弧线圈处于欠补偿状态,如果线路零序电流中含有丰富的谐波成分,则比较所有线路零序电流分量的幅值与相位,故障线路零序电流幅值较大且相位应与正常线路零序电流反相,若所有线路零序电流电流同相,则为母线故障。
2.1.3 90%以上的小电流接地系统仅安装有两相CT。对这种仅装两相CT小电流接地系统, 至今尚没有理想的接地选线和故障定位方法,仍不得不沿用原始落后的拉路法进行接地选线。两相CT接线的小电流接地系统的单相接地选线与故障定位问题,成为技术难题。山东山大桑教授关于“S 注入法”的提出,是继零序电流法之后,在小电流接地系统单相接地选线及定位方面又一突破,它解决了困扰电力系统几十年的两相CT架空馈线的单相接地选线问题;进一步完善了小电流接地系统两相CT接线体制,避免了为单相接地选线加装B相CT和拉传输零序电流的电缆,从而简化了变电所的一、二次设备,起到了很好的经济效益和社会效益。
此装置由主机和信号探测器两部分组成,主机通过五芯电缆接于PT二次侧(A、B、C、N、L),实时监控三相四线PT的相电压和零序电压运行情况,判断是否有接地故障发生。当发生接地故障时,主机通过PT二次侧向接地相注入一种特殊的电流信号,如图1(1),该电流信号耦合到PT的一次侧,将沿接地线路的接地相流动并经接地点入地,与大地形成电流环,如图1(2)。信号探测器为该特殊信号电流的接收装置,采用高灵敏度无线传感器,对探测到的信号电流经高精度A/D转换后进行滤波,取出注入信号电流并找出故障线路。它只反映注入信号电流而不反映工频及其他各次谐波和零序电流。用于具有配电网自动化系统中时,故障启动后,各个分段开关处的信号探测器利用通讯网络将信号传送到主机,根据故障馈线上各个分段开关传送的对特殊信号电流的探测结果,自动判别故障线路并上传调度中心。
2.2 小电流接地系统发生接地故障时如何快速定位
对于小电流接地系统,如何快速查找单相接地故障,我给大家介绍一些简单可行的方法。
2.2.1 人工查找方法 如果变电站内没有安装接地选线装置,线路上也没有安装接地故障指示器或者短路接地二合一故障指示器,也没有很好的接地故障探测仪,那就只好采用人工查找的笨办法了。查找步骤如下:
①通过人工(或调度,以下同)依次拉闸,可知道变电站哪条出线接地,通过调度知道哪相接地。
②接下来有两种方法来查找故障点:一是将线路逐级分段,或者将经常有故障的线路拉开,用2.5kV摇表测接地相对地绝缘,绝缘电阻小的那段为故障段,以此缩小查找范围(当然,在变电站出线侧一定要做好挂接地线等安全保护措施);二是将线路尽可能分段,然后逐级试合送电,与调度互动配合,有零序电压报警时该段为故障区段。
人工查找方法操作很麻烦,如果线路长、分支多、开关分段又少,那就不好操作了,再加上天色和天气不佳,那就更不好处理了。建议还是采用一些设备投资少的科技手段来配合人工查找,可取得事半功倍的效果,既提供了供电可靠性和社会效益,也创造了经济效益。
2.2.2 利用接地选线装置和故障指示器来查找
变电站一般都安装了接地选线装置,虽然有时不准,但可以为人工拉闸提供技术参考。然后在线路上安装一些接地故障指示器(或者短路接地二合一故障指示器),以此指示接地故障途径。目前比较可靠的接地故障检测方法是采用信号源法,比较灵敏的的接地故障检测方法是采用首半波法或者直流暂态分析法。建议采用两种接地故障指示器相结合的方法来查找接地故障比较好,以信号源法为主,以首半波法或者直流暂态分析法为辅。
2.2.3 改变中性点接地方式来查找
配电系统采用中性点不接地或者经过消弧线圈接地方式,有利也有弊。针对故障查找困难的“弊端”和由此带来的一些人身财产安全问题,用户自己也在做进一步的思考,思考出来的方案主要有两种:
①将中性点改为经小电阻接地。改造以后,利用出口断路器的零序两段保护功能和短路故障指示器,基本上可以解决掉70%左右的接地故障查找问题,但还有30%左右的中阻和高阻接地故障不好查找,可能还存在与线路熔断器的保护配合问题。针对这种系统,目前比较好的解决方法是利用数字化的故障指示器,将线路零序电流(电缆)、线路总电流(架空)、对地绝缘电压(架空)等指示器的测量数据通过通讯网络发送到调度系统,经综合分析变电站实时和历史信息,可判断接地点位置。
②中性点改为小电阻+断路器或者中电阻+高压接触器的模式。断路器或高压接触器平时处于分位,只有当检测到系统零序电压抬高以后才延时合闸,短时变为小电阻或者中电阻接地,然后通过以小电阻接地方式下的检测方法来查找故障。另外,由于中性点电阻的通断可以灵活控制,则可以在消弧线圈动作以后,再以一定的合分时序来控制电阻的通断,以便让保护装置动作或者让接地故障指示器识别该信号并指示出接地电流途径。
2.2.4 复杂35kV电网(以我们阳煤矿区35kV电网为例)接地下的综合查找
阳煤110kV枢纽站及其一级35kV站安装了“S注入法”及KA2003两套独立的小电流接地选线系统,且在调度安装分析软件,通过光纤网将数据传回调度,经统计约70%的接地选线比较正确(两套系统判断统一),能及时将接地线路和设备隔离。约30%的情况判断不准确(两套系统判断不统一),此时通过执行接地处置预案,将两套接地选线选出两个区域利用枢纽站母联与非选线区域分成两个相对独立的35kV子系统,经统计接地点多在小电流选线选出的两个区域,此时继续通过枢纽站将其中一个区域倒至另一区域,可确定接地区域,从而进一步通过接地区域的选线装置逐步缩小范围,最终将接地点隔离,实践证明,此种综合查找接地的方法快速、准确、效果明显,特别适合复杂35kV电网接地的查找。
参考文献:
[1]BA2008小电流选线装置说明书.
[2]TY-03微机小电流接地选线装置说明书.
作者简介:
论地铁综合接地技术的应用研究 篇6
1 地铁综合接地设计
(1) 为满足地铁供电、通信、信号等设备系统的工作接地及安全接地要求, 防止可能发生的触电事故, 地铁一般设置综合接地系统。
(2) 整个接地系统包括全线所有车站的共用接地装置和区间跟随所接地装置等。各车站及区间跟随所的接地装置通过敷设在区间隧道的镀锌接地扁钢及电缆的金属铠装层进行连接, 从而使整个地铁线构成一套完整的综合接地网。
(3) 地铁站台的电气设备接地时, 必须通过接地引下线与接地网连接, 实现可靠接地。以往通常是直接从结构底板中引出接地引下线或通过PVC管引出接地引下线。采用这种措施, 容易出现达不到故障电流 (杂散电流) 防护要求, 地下水容易从接地引出线处渗出, 达不到地铁接地设计要求。
(4) 接地引出装置是由保护筒、止水环、接地引出线、绝缘填充材料等几部分构成。保护筒选用不锈钢材料, 接地引出线采用T2铜排, 保护筒中空部分填充绝缘材料, 具有材料选择科学、结构合理、工艺先进、质量稳定可靠、施工安装方便等优点。
2 地铁综合接地设计功能要求
(1) 保护运营人员及乘客安全, 防止电击;满足沿线因接触导线和馈电线断线可能搭触到设备的安全接地要求;满足变电所设备工作接地与安全接地要求;满足各类通信、信号、计算机等弱电设备的工作接地和安全接地要求;满足车站其它设备工作接地和安全接地要求;满足接触网系统工作接地和车辆基地防雷接地要求。
(2) 车站共用接地装置由接地网及用来连接强弱电设备及金属管线、架构和接地网的接地线构成。接地网由多个垂直接地体和水平连接导体构成, 通过接地引出线连接到强、弱电接地母排, 并通过强、弱电接地母排连接至车站系统机房接地端子箱。
(3) 接地网设计要结合各车站的具体结构形式, 其工频接地电阻应不大于1Ω, 跨步电压与接触电势应满足安全标准。由于地铁运营设备需要, 所设置的接地系统是否可靠, 直接关系到供电系统以及其它各设备系统的稳定、安全运行。
3 降低接地电阻的措施及优缺点分析
3.1 增大接地网面积
在接地网埋设深度及土壤电阻率固定的情况下, 接地网的工频接地电阻主要取决于接地网的有效面积, 有效面积越大, 其工频接地电阻值就越小。此方法降低接地电阻的效果比较明显, 但对工程造价的影响较大。
3.2 深打垂直接地极
流过大地的电流在均匀电阻率的土壤中呈半球形等位面扩散, 深打垂直接地极可充分利用电流在垂直方向的扩散分量, 将较大的电流引入大地的深层, 同时增大了接地体与土壤的有效接触面积。
3.3 换土和使用降阻剂
当接地电阻达不到要求时, 可对接地网埋设区域局部换土或使用降阻剂。换土和使用降阻剂对降低接地电阻的效果比较明显, 但一般来看流失都比较严重, 时效性相对较差, 且降阻剂一般对接地体都有较强的腐蚀性。
3.4 利用自然接地体
此方法适用于土壤电阻率较大的环境中, 用于减小接地网的工频接地电阻, 投资小, 效果较明显。利用结构围护桩钢筋, 按一定的距离将结构外围围护桩内的钢筋用镀锌扁钢进行焊接, 连成一圈接地体, 而后将车站底板下埋设的人工接地体与这圈接地体进行电气连接。
4 接地装置的安装
4.1 接地体安装
接地体、埋地接地线必须采用镀锌件, 一般采用50×50×5mm的镀锌角钢或大于Φ40mm壁厚大于3.5mm的镀锌钢管。接地体顶面埋设深度不应小于0.6m, 角钢或钢管接地体应垂直配置, 为减少相邻接地体的屏蔽作用, 垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍, 水平接地体的间距应根据设计规定, 不宜小于5m, 局部深度应在1m以上, 接地体与建筑物的距离不宜小于1.5m。
4.2 电力线路杆塔的接地体引出线
电力线路杆塔的接地体引出线的截面不应小于50mm2, 引出线应热镀锌。利用各种金属构件、金属管道等作接地线时, 应保证其全长为完好的电气通路;利用串联的金属构件、管道作接地线时, 应其串联部位焊接金属跨接线;接至电气设备、器具和可拆卸的其他非带电金属部件接地 (接零) 的分支线, 必须直接与接地干线相连, 严禁串联连接。
4.3 接地体的连接处理
接地体的连接通常应采用焊接, 对扁钢的搭接焊长度应为扁钢宽度的2倍;对圆钢的搭接焊长度应为圆钢直径的6倍;圆钢与扁钢连接时, 搭接焊长度为圆钢直径的6倍, 扁钢与钢管或角铁焊接时, 为了连接可靠, 除应在其接触部位两侧进行焊接外, 并应焊以由钢带弯成的弧形卡子, 或由钢带本身直接弯成弧形与钢管焊接。焊接处应进行防腐处理。
4.4 接地线安装
接地干线至少应在不同的两点处与接地网相连接, 自然接地体至少应在不同的两点与接地干线相连接;电气装置的每个接地部分应以单独的接地线与接地干线相连接, 不得在一个接地线中串接几个需要接地部分;接零保护回路中不得串装熔断器、开关等设备, 并应有重复 (至少2点) 的接地。同一供电系统中, 不允许部分电气设备保护接零, 另一部分电气设备保护接地。
4.5 电线管明敷设施工
在配管前, 应按设计图纸确定好配电设备、各种箱、盒及用电设备安装位置, 然后根据明配管路横平竖直的原则, 顺线路的垂直和水平位置进行弹线定位, 并应注意管路相互间位置及最小距离, 测量出吊架、支架等固定点的具体位置和距离。支、吊架的安装应先固定两端的支架, 再拉通线固定中间的支架。沿建筑表面敷设的明管, 一般应用管卡子均匀固定, 管卡子的固定方法可用胀管法, 在需要固定管卡子处, 可选用适当的塑料胀管或膨胀螺栓。应在建筑物的抹灰及地面工程结束后进行, 在穿线前应将管内的积水及杂物清理干净。放线前, 应根据施工图对导线的规格、型号进行核对, 放线时, 使用放线架, 使导线不扭结。电线管为钢管时, 钢管管口处应有护口, 电线管为硬质塑料管时, 应先检查管口是否留有毛刺和刃口, 以防穿线时损坏导线绝缘层;两人穿线时, 应配合协调, 一拉一送。如图1所示。
4.6 电缆线路安装施工
测量定位、放线要依据施工图纸以及施工现场基准标高, 确定出电缆敷设的位置和标高尺寸, 以及电缆保护管线的敷设线路, 从始端至终端找好水平或垂直线, 用墨盒或粉线袋在墙壁、顶棚、地面等处, 在线路的中心线进行弹线, 并按规范规定, 确定出电缆支架的位置, 用笔标标出具体位置。电缆在穿入保护管前, 管道内应无积水, 且无杂物堵塞, 保护管安装牢固, 不应将电缆管直接焊接在支架上。电缆穿入管子后, 管口应密封。电缆保护管加工敷设坚持电缆保护管采用镀锌钢管, 镀锌钢管的外表面应有完整的镀层, 表面不得有剥落、气泡, 切管时易产生管口内缩, 缩小的管口要用绞刀或锉刀绞光, 使管口整齐光滑, 明配钢管的连接采用丝扣连接, 使用全扣管接头, 并应在管接头处焊好接地跨接线, 不应将管接头焊死。电缆在敷设前, 应对电缆进行绝缘测试, 高压电缆敷设前应进行耐压和泄漏电流试验, 试验标准应符合国家规定。对1KV以下电缆, 用1KV摇表摇测线间及对地的绝缘电阻不低于10 MΩ。如图2所示。
参考文献
[1]蔡明忠, 刘昌林.地铁车站接地与安全设计中综合接地装置的应用[J].隧道建设, 2009.
[2]孙青平.城市轨道交通GPS控制网布设应用研究[D].华南理工大学, 2009.
通信综合楼的防雷与接地技术 篇7
雷电是一种强烈的大气放电现象,自古以来就是威胁人类生命财产的一大自然现象。近些年来,随着建筑智能化的迅速发展,建筑物内信息系统的防雷保护问题日益受到关注并已成为整个建筑物防雷设计的一个重要组成部分,对防雷问题也提出了更高、更苛刻的要求。直到今天,接地仍然是应用最广泛的并且无法替代的电气安全措施之一。
通信机房配备着信息系统和各种电子设备,其过电压耐受能力是有限的。当雷电侵入波从户外的电源线、信号线和各种金属管道侵入建筑物后,很容易使室内的电子设备损坏或造成永久性损伤,从而造成一定的经济损失。雷电对通信设备具有很强的破坏性,在破坏形式上主要有直击雷、雷电感应、雷电波侵入和地电压反击等,尤以感应雷为常见。
2 通信系统接地的作用
1)抑制噪声。
噪声也就是电磁干扰,无处不在,只是强弱不同,或是对通信系统的影响程度不同而已。要想完全消除噪声在实际中几乎是不可能的,只能寻找一些降低噪声的方法,尽可能地减少它的影响[1]。在通信系统中,消除或是减小电磁干扰涉及耦合路径和接地系统的重要功能。
2)提供参考电位。
一个电路只能有一个参考地,并以这个参考地来进行电路分析。不允许有两个参考地,因为它们代表不同的地电位,会导致噪声。
3)提供工作地。
许多电子设备都要求1 Ω～5 Ω的直流接地电阻。接地电阻的大小是由接地极、接地体等材料共同决定的,还与具体接地点土壤的电特性有关。可靠、有效的接地可使通信系统更加可靠地工作。
3 通信综合楼的防雷
3.1 防雷原则
1)外部保护,即通过在建筑物上装设接闪器(避雷针、避雷网、避雷带)、引下线、接地装置,将绝大部分雷电流直接引入地下地网泄散;2)内部保护及过电压保护,即:阻塞沿电源线、数据线、电缆线引入的过电压;3)过电压保护,即限制保护设备上浪涌过电压幅值。这三道防线相互配合、各行其责、缺一不可。
3.2 通信楼的防雷保护系统
1)直击雷保护系统。
一定高度的金属导体会使大气电场畸变,这样雷云就容易向该导体放电,且能量越大的雷就越容易被金属导体吸引。接闪器防雷就是因为将雷电引向自身而防止了被保护物被雷电击中。然后通过引下线将接闪器接闪的雷电流安全地导引入地。引下线一般不得少于两根,并应沿建筑物四周对称均匀的布置。
2)感应雷保护系统。
感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的,其形成的几率很高,且由于通信楼引出的各种缆线较多,加之楼内设备大都采用了高集成度的微电子电路,故感应雷对建通信楼内的电气设备,尤其是低压电子设备威胁巨大,所以说通信楼防雷主要是防压感应雷。
研究表明:雷云的静电感应引起的浪涌数倍于电磁感应引起的浪涌,因此感应雷的破坏作用主要由静电感应引起。
3.3 建立联合接地系统,形成等电位防雷体系
所谓联合接地,从功能来看,即将电子设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式,如图1所示[3]。从建筑物的施工来看,即将建筑物的基础钢筋,梁柱钢筋,金属框架,建筑物防雷引下线等连接起来,形成闭合良好接地的法拉第笼,将综合通信楼内各部分的交流工作地,安全保护地,直流工作地,防雷接地与建筑物法拉第笼良好连接,各点形成等电位,消除感应过电压产生的因素,如图2所示。
处在防雷区的计算机机房内的所有设备,均应做等电位联结。从等电位的角度出发,地网只是一个电位基准点,不是绝对的零电位点。电位均衡联结,就是使导体良好的导电性联结,使它们达到电位相等,为雷电流提供低阻抗通道,以使它迅速泄流入地。
4 通信综合楼电源的接地措施
对电源系统的防雷应采取多重保护、层层设防的原则,一般来说,电源系统应采取三级～四级的保护措施进行防雷,即在电力引入通信楼的高压端各相安装大容量电源防浪涌保护器,作为第一级保护,又称为泄流保护级。一般要求该级电源保护器具备100 kA/相以上的最大冲击容量,并要求限制电压应小于1 500 V。
在向重要或敏感用电设备供电的分路配电设备处安装电压开关型防浪涌保护器(SPD),作为第二级保护,又称为过压保护级。这些SPD对于通过了第一级保护的剩余浪涌能量进行更完善地吸收,对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为45 kA/相以上,要求的限制电压应小于1 200 V。
在用电设备内部电源部分使用一个内置式的电源防浪涌保护器,作为第三级保护,又称为浪涌抑制级,以达到完全消除微小的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为20 kA/相或更低一些,要求的限制电压应小于1 000 V。对以上三方面防雷建设的任何一方面的忽略,都可能导致机房雷击事件的发生。
5 光缆、电缆的接地
1)进入通信局站的光缆,若光缆中含有金属加强筋和钢带恺装层,则加强筋和钢带恺装层在机房内应可靠的连接到机房的保护接地排。
2)所有进出局站的线缆都应采用埋地敷设方式,并应选用具有金属外护套的电缆。对于长途架空明线进局的线缆,应在进入室内之前至少20 m处改换成埋地电缆。如果采用普通的双绞线或多芯电线,应将它们穿过埋地的铁管后进局。电缆的金属外护套或铁管两端应分别就近与防雷的接地装置相连。在上述电缆与架空线连接处应加装浪涌保护器。保护器的连接线应尽可能短,其接地端应就近与电缆的屏蔽层以及杆塔的接地导体相连。
3)所有进出建筑物的线缆应考虑加装浪涌保护器。
4)从电磁兼容(EMC)的观点来看,保护器最好安装于线缆在建筑物的入口处,但考虑到实际运行环境和安装的方便,建议将保护器安装于被保护设备附近,保护器的连接线应尽可能短,其接地端应就近与地网及电缆的屏蔽层相连。电缆内的空线对也应与屏蔽层及保护器的接地端相连。
5)在雷击建筑物或其附近时,电力线、通信线等尽可能采用屏蔽电缆,屏蔽层两端都应接地。
6)在局站范围内,严禁布放架空线缆。相邻建筑物间的电力线、通信线等应采用屏蔽线或穿过金属管埋地走线,其屏蔽层或金属管应分别接在两个地网以及建筑物的进/出口处。
7)未用的用户外线电缆应在配线架处做接地处理。
6 通信机房接地系统的几个误区
1)有人认为,为了保护通信设备免受雷击,设备的接地就应该采取单独的“通信地”,需要和建筑物的防雷接地分开。实际上,各种相关规范规定,通信设备的接地、保护接地和建筑物防雷接地应共用一个地网,即采用联合接地的方式。实践证明,同一个机房的两个分开地网之间并非孤立,分开接地也是造成地电位反击的根本原因。
2)也有人认为,埋在地下的金属构件都是自然接地体,甚至将暖气管道、电杆拉线等当作自然接地体。实际上,所谓自然接地体,是指与大地有可靠接触的金属导体,应有足够的散流面积和深度,并且其接地电阻值不应大于5 Ω。
3)终端设备接地是接交流电源线的专用地线还是接机房的接地排,通常,机房内的用电设备不能以交流电源线的中性线作保护地线(PE线),在建筑物内,交流电源中的PE线应和楼内各种接地排的接地最终共用同一个接地网。所以,在建筑物内,PE线和机房的接地排从原理上没有本质差别。在防雷方面,将终端设备断开PE线,通过机房接地排作为保护接地,可以实现终端设备和主设备之间的等电位联结,防雷效果较好。
7 结语
在通信工程中,防雷与接地系统往往被忽视,但其实它是保证通信系统正常运行及人身安全保障的重要环节。新建综合通信大楼与改扩建大楼中,都应参照执行联合接地方式,认真细致的做好防雷和接地工作。
摘要：介绍了雷电对通信设备的危害,通信楼防雷原则及防雷系统的作用原理,阐述了联合接地方式的构成形式,分析了电源接地措施及电缆、光缆的接地方法,最后介绍了通信机房接地系统的几个误区,以期保证通信系统正常运行及人身安全。
关键词：感应雷,防雷措施,联合接地,等电位
参考文献
[1]吴薛红,濮天伟,廖德利.防雷与接地技术[M].北京:化学工业出版社,2008.
[2]YD 5098-2005,通信局(站)防雷与接地工程设计规范[S].
[3]沈稼树.对实施联合接地方式的探讨[J].通信电源技术,1997(3):34-38.
综合接地 篇8
关键词：牵引供电,防雷,综合接地
概述
电气化铁路防雷技术可以参考输电系统, 但线路结构更为复杂, 影响绝缘配合情况更加多样。因此输电系统防雷研究的结果无法直接应用到电气化铁路防雷中, 需要专门对电气化铁路防雷开展研究, 制定更加科学的防雷规范。
1 牵引供电系统雷害分析
牵引供电系统绝大部分裸露于自然环境中且没有备份、需要采用必要的大气过电压防护措施。如果缺少防护措施或措施不当, 可造成接触网停止供电、接触网跳闸、变电所事故及跳闸、接触网上绝缘子击穿、瓷瓶击穿、避雷器爆炸以及断路器、电流互感器等设备损坏的故障, 中断行车。据统计, 目前开通的电气化铁路中部分线路雷击事故比较频繁, 防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增加, 雷电的防御已从直击雷防护到系统防护。所以应重视牵引供电系统的防雷设计, 以运输安全为目标, 以系统优化、综合防护、防雷减灾的原则进行接触网防雷设计[1]。
2 国内外牵引供电系统防雷研究现状
2.1 境外铁路防雷现状
Doug Haluza的研究结果表明铁路传输系统特别容易遭受雷电袭击, 造成信号、通信和电力系统设备的损坏, 并认为雷电主要通过造成地电位升高从而损坏电气设备, 而且认为接地状态不良是造成地电位过度升高的主要因素。
瑞典Nelson Theethayi等人研究了在铁路架空牵引系统中在多导线传输系统中关于导线高度和失地对雷击相互作用的影响以及铁路感应雷对电力系统变压器的影响。
Dev Paul主要研究在轻轨传输直流牵引供电系统过电压保护中选择避雷器参数的方法。
香港Qi-Bin和Y.Du等人初步研究了电气化铁路直流牵引供电系统的雷电过电压。
2.2 国内铁路防雷现状
何金良等人主要研究Zn O避雷器在交流铁路的应用, 分析了避雷器的雷电冲击放电电流和避雷器吸收的冲击放电能量和避雷器的保护效果等;铁道部科学研究院机辆所夏宝哲等研究了氧化锌避雷器的应用;铁一院刘长利等研究了高速铁路长大隧道内接触网安全防御措施;中铁电化集团于增针对几条电气化铁路的接触网设计, 对雷电机理、耐雷水平等进行分析。
铁道部、科技部、电力总公司联合研究的“牵引供电系统雷电防护技术及装置研究”, 研究成果如下:接触网在无特殊防雷措施情况下, 直击雷是主要雷害, 尤其是高架桥区段, 接触网应以防直击雷为主;柱顶单独设置架空地线或将现有PW线抬高, 可对正馈线、承力索产生屏蔽作用, 有效降低直击雷闪络概率。
3 牵引供电系统防雷措施
电气化铁路防雷技术可以参考输电系统, 但线路结构更为复杂, 影响绝缘配合情况更加多样。因此输电系统防雷研究的结果无法直接应用到电气化铁路防雷中, 需要专门对电气化铁路防雷开展研究, 制定更加科学的防雷规范[1]。
1) 分流。避雷针的作用实质上是主动引雷入地, 防止被保护物遭雷击。避雷针尖 (又称接闪器) 引入雷雨云上的电荷, 引下线将电荷引到接地体上, 接地体将电荷快速释放到大地中。
2) 接地。在计算机网络系统中, 为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全, 解决环境电磁干扰及静电危害, 需要一个良好的接地系统。接地和等电位连接方式。
3) 等电位连接。将机房内所有金属物体, 包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接, 以均衡电位。
4) 过电压保护。在电子设备的信号线、电源线上安装相应的过电压保护器, 利用其非线性效应, 将线路上过高的脉冲电压滤除, 保护设备不被过电压破坏。
4 牵引供电系统综合接地技术
随着高速铁路项目的建设, 以往分散的接地方式已不能适应高速铁路发展的需要。我国经过对国内外接地技术的研究、消化吸收和试验验证, 提出高速铁路综合接地总体技术方案, 建立系统标准体系, 并已在京津城际、武广、郑西、合宁、合武等高速铁路中应用并取得成效[2]。
4.1 综合接地系统构成
铁路供电系统综合接地工程是一项复杂的、综合性的系统工程。涵盖该系统沿线建筑物、构筑物的防雷接地、强弱电设备的工作接地、保护接地、防过电压接地、防静电接地、屏蔽接地等, 包括了铁路沿线一定范围内所有的系统设备接地和防雷接地[2]。
综合接地结构示意图见图1, 接触网综合接地意图见图2。
4.2 综合接地系统方案
接地原则, 除另有规定和特殊要求的设备 (或系统) 地线外, 距铁路线路两侧的电气化、电力、通信、信号、车辆等专业的设备及其他金属构筑物的地线, 使用一个总的接地体。
综合接地系统的范围:
1) 电气化:路基地段接触网的回流线 (或PW线) 通过吸上线接到信号轨道电路的完全横向连接的空心线圈中点或扼流变压器的中点, 再通过完全横向连接线或扼流变压器的中点接入综合贯通地线。对于桥梁和隧道内, 为保证接触网钢支柱的可靠接地, 接触网的回流线 (或PW线) 每隔600 m左右需要接地一次, 在有回流线 (或PW线) 区段, 接触网的回流线 (或PW线) 通过吸上线接到信号轨道电路的完全横向连接的空心线圈中点或扼流变压器的中点, 再通过完全横向连接线接入综合贯通地线, 无信号轨道电路的完全横向连接的空心线圈中点或扼流变压器的中点的地方, 接触网支柱直接接入综合贯通地线。对于一些零散支柱等需要双接地的设备要求另外单独打接地体。
2) 信号:沿线信号设备的安全地线和屏蔽地线、工作地线均接入综合贯通地线。
3) 通信:沿线长途通信电缆地线、电缆槽支架、漏泄电缆悬吊钢索等的屏蔽地线均接入综合贯通地线。
4) 环评:声屏障的金属构件可接入综合贯通地线, 声屏障长度500 m以下两端各接一处, 超过250 m, 每250 m接一处。
5) 电力:电力电缆的金属外皮与综合贯通地线相连。电力变压器离线路较远, 数量较少, 推荐单设地线, 此地线与综合贯通地线之间的距离不小于20m。
6) 车站信号楼、GSM-R基站以及通信、信号中继站的地网可与综合贯通地线直接连接, 综合贯通地线与车站共用接地网的连接不超过4处;牵引变电所、电力变电所和配电所的地网以及动车运用段、所的地网如果和综合贯通地线之间的距离如果能间隔20 m以上, 根据综合贯通地线不是为了综合而综合, 考虑方便接, 就近接的原则, 则不接入综合贯通地线, 否则则必须和综合贯通地线连接, 同时为防止电磁干扰, 距牵引变电所200 m半径范围内的综合贯通地线均应采取阻燃UPVC塑料套管绝缘措施防护, 并且和弱电系统接入综合贯通地线的接入点的间距不小于20 m。
7) 其它:距接触网带电体5 m范围内的金属结构 (桥梁、隧道、栅栏、车站雨棚等) 必须接地, 其地线可接入综合贯通地线[3]。
5 小结
针对铁路供电系统的结构及特点, 研究雷电过电压及其保护、以及保证铁路电网的安全运行的措施。不仅对铁路运输具有重要的经济意义, 也对社会物质流动和经济建设步伐具有重要的意义。采用综合接地技术不但可以减少同一个系统中不同设备接地点的电位差, 还可以降低高压设备以及电源对综合自动化装置中通信和信号设备的电磁干扰, 有效地解决了原来的接地系统中存在的问题。
参考文献
[1]范海江, 罗健.铁路客运专线接触网防雷研究[J].铁道工程学报, 2008 (8) :80-83.
[2]肖苹, 刘立峰.高速铁路综合接地技术[J].铁道经济研究, 2010 (3) :29-33.
综合接地 篇9
近几年,我国为解决交通运输对社会、经济发展的制约,开始大力发展轨道交通,采用电力牵引的高速铁路得到了快速发展[1]。高速铁路列车运行速度高、行车密度大、牵引电流大,再加上采用整体道床,钢轨—大地泄露电阻大,导致钢轨电位比既有的电气化铁道高得多。过高的钢轨电位严重威胁人身和设备安全[2]。在铁路运输系统,运输安全是极其重要的,为解决钢轨电位过高的问题,在设计牵引供电系统时提出采用综合地线的措施[3]。高速铁路正线部分优先采用AT供电方式,其牵引网一般采用综合接地线的直接接地方式[4]。因此,非常有必要对AT供电方式综合接地系统进行深入研究,找到综合接地线和钢轨电位的关系,并提出适合我国高速铁路的综合接地系统。
1 AT供电方式牵引网建模
单线AT供电方式牵引网模型如图1所示。已知ZT为钢轨自阻抗,R0为AT所接地电阻,Rg为钢轨—大地泄漏电阻,ZC为接触网自阻抗,ZF为正馈线自阻抗,ZCT为接触网—钢轨互阻抗,ZFT为正馈线—钢轨互阻抗,It为机车电流。将泄漏电阻分散表示,钢轨分成N-1段,则
图1中共有N+7个节点,其中钢轨上分布有N个节点,正馈线和接触网上分布有另外7个节点。AT变压器AT1、AT2、AT3的电流分别用I1、I2、I3表示。由节点电压法可知需要求解N+7个节点电压和3个未知电流,需要N+10个方程。
N+7个节点方程为:
节点1
……
节点N
节点N+1
……
节点N+7
其中,
根据AT变压器的特性,3个电流方程为
VN+1-V1=V1-VN+2;VN+3-VM=VM-VN+4;
VN+6-VN=VN-VN+7。
根据以上方程,可以列出矩阵方程,利用MATLAB进行求解,可得到牵引网各节点电压,包括钢轨电位。在进行综合接地线对钢轨电位影响的仿真时,按上述方法增加节点方程和AT电流方程,就可以得到新的矩阵方程,从而得到钢轨电位。
2 AT供电方式牵引网仿真分析
根据已经运营的京津城际客运专线供电系统的线路数据,拟采用的仿真基本条件为:牵引网额定电压2×27.5 kV,额定频率50 Hz;供电臂长30 km,有2个AT分段,三个AT所间距15 km;AT变压器看成理想变压器;轨地泄漏电阻100 Ω·km(高架区段)和10 Ω·km(高路堤段);牵引变压器为单相接线,钢轨接牵引变压器次边的中点,额定容量为90MVA;牵引网导线型号:承力索THJ-120,接触线RIM-120,保护线LGJ-120,正馈线EA1-240,钢轨P60,综合接地线TJ-95。
根据牵引网设置,可以计算得到:钢轨自阻抗ZT=0.117 5+j0.556 5,接触网自阻抗ZC=0.157 7+j0.581 2,正馈线自阻抗ZF=0.170 0+j0.734 6,保护线自阻抗ZP=0.303 0+j0.760 5,综合接地线自阻抗Zg=0.250 0+j0.767 6,正馈线—钢轨互阻抗ZFT=0.050 0+j0.285 9,接触网—钢轨互阻抗ZCT=0.050 0+j0.316 8,单位都是Ω/km。
2.1 不设置综合地线
基本仿真条件不变,列车在上行(0～30) km运行,机车牵引电流为500 A,钢轨泄漏电阻100 Ω·km,钢轨与保护线每隔1.5 km作横向连接(CPW线),无综合地线。
①机车正常运行时,负荷点钢轨电位如图2所示。
②短路故障:接触网和钢轨之间短路,短路点位置在上行(0～30) km变化时,短路点钢轨电位分布曲线如图3所示。
从图2和图3看出,无论是正常运行还是短路故障,钢轨电位都超过《钢轨电位防护》中规定的正常运行120 V和短路故障1 684 V的最大允许值。但是,有钢轨与保护线间的横连线后,钢轨电位比没有横连线时有明显下降。
2.2 设置综合地线
基本仿真条件不变,机车牵引电流为500 A,列车在上行(0～30) km运行,钢轨与保护线每隔1.5 km横向连接线(CPW线);两根综合贯通地线分别设置在上下行轨道旁,综合地线选用截面为95 mm2型号为TJ-95的铜绞线。
①机车正常运行时,机车位置钢轨电位如图4所示。
②短路故障:
钢轨和接触网之间发生短路,短路点位置在上行(0～30) km变化时,短路点钢轨电位分布曲线如图5所示。
从图4和图5可以看出,无论是正常运行还是短路故障,设置综合地线后,钢轨电位都有明显降低,而且降低幅度很大,钢轨泄漏电阻对钢轨电位的影响变弱。
在实际运行中,存在上下行同时有多列列车运行的情况,列车牵引电流取最大值1 000 A,列车速度取350 km/h,最短每3分钟发车,则列车间距为17.5 km。因此,该供电臂内最多有4列列车。
由于列车位于两横向连接线中间位置时,钢轨电位最大,所以取上行一列车位于距离变电所8.25 km,此列车便位于两横向连接线中间位置,另一列车位于25.75 km处。上行两列车位置不变,下行一列车位于距离变电所5.75 km,另一列车位于23.25 km处。此时,上行钢轨电位如图6所示。
当上下行有4列列车,并且同时会车时,钢轨电位达到最大值,设会车位置为距离变电所8.25 km和25.75 km。此时上行钢轨电位如图7所示。
从图6和图7中可以看出,设置综合地线后,在正常运行情况下,负载位置和数量对钢轨电位影响不大,钢轨电位满足《钢轨电位防护》中规定的正常运行工况下120 V的最大允许电位。
3 综合接地方案
在高速铁路上,综合接地系统通常是在上下行轨道分别设置一根综合贯通地线,以此来满足设计要求,钢轨、保护线每隔1.5 km与综合地线相连接。高速铁路设计时速在(300～350) km/h时,综合地线横截面积不应小于70 mm2;设计时速为(200～250) km/h时,综合地线的截面面积应选为(35～50) mm2,才能满足综合地线接地电阻≤1 Ω的要求。
在牵引供电的接地系统中,接地线应在变电所、开闭所、AT所、分区所和车站等位置与地网可靠连接,这样综合地线就为铁路沿线的设备、设施和栏杆等提供了可靠的接地。钢轨在完全横向连接处进行接地,由于轨道电路断轨检测的需要,横向连接线的间距一般为1.5 km。在车站附近,考虑轨道电路因素,横向连接线间距可以减小到600 m。为降低出现短路时保护线的电位,可以将保护线和综合贯通地线每隔(300～500) m采用横向连接线连接,这样可以使保护线安全接地。
4 结论
通过对不同情况下钢轨电位的分析可以得到以下结论。
(1) 在机车正常运行时,不设综合地线,钢轨电位最大值已经接近200 V,超过了安全标准值;设置综合地线后,最大钢轨电位没超过50 V,钢轨电位明显下降,说明综合地线能有效地降低钢轨电位。
(2) 在接触网—钢轨发生短路时,不设综合接地线,钢轨电位将达到2 000 V;设置综合地线后,钢轨电位大幅度下降。但没有降到安全值以内,在这种短路情况下,对于轨道附近的人员,接触钢轨和路基上的设备,都是危险的。
(3) 在接触网—钢轨短路情况下,在牵引变电所附近3 km范围内,钢轨电位比其他位置高很多,因为短路电流大部分由此处流入钢轨,然后进入变电所接地系统。所以变电所附近是防护钢轨电位的重点区域,可以在变电所附近车站站台表面实施绝缘。
(4) 在没有设置综合接地线时,钢轨泄漏电阻对钢轨电位的影响比较大,减小泄漏电阻可以起到降低钢轨电位的作用;设置综合地线后,虽然泄漏电阻相差很大,但是钢轨电位变化不大。这说明在设置综合地线后,泄漏电阻对钢轨电位的影响不大。因此,在无砟轨道高架区段等钢轨泄漏电阻大的区段设置综合接地系统是非常必要的。
对于高速铁路,设计牵引供电系统时需要首先计算出供电臂范围内正常运行和短路故障时的钢轨电位,结合安全接地标准,对综合接地系统进行设计和修改,以保证人员和设备的安全。
参考文献
[1]黄足平.降低高速电气化铁道钢轨电位技术措施的研究.长沙:中南大学学位论文,2007
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[3]王语园,田铭兴.高速铁路常用供电方式的牵引回流研究.铁道运营技术,2011;17(1):16—19
综合接地 篇10
一、概述
采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往注比负荷电流小得多，这种系统称为小电流接地系统，叶县局的35KV和10KV系统都属于小电流接地系统。
小电流接地系统发生单相接地故障时，接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。如果此电容电流相当大，就会在接地点产生间隙电弧，引起过电压，从而使非故障相对地电压极大增加。在电弧接地过电压的作用下，可能导致绝缘损坏，造成两点或多点的接地短路，使故障扩大。在中性点装设消弧线圈，其目的是利用消弧线圈的感性电流补偿接地故障时的容性电流，使接地故障电流减少，以致自动熄弧，保证继续供电。
小电流接地系统发生单相接地故障时，由于中性点发 生偏移，对地具有电位差，其相间电压不平衡。而线电压的大小和相位不变，即三相线电压仍为平衡，并且系统的绝缘又是按线电压设计的，所以允许不立即切除故障继续运行。允许带单相接地故障运行的时间，35KV系统决定于消弧线圈的允许运行条件，10KV系统决定于设备绝缘，一般规定为两个小时。有单相接地故障时，应监视消弧线圈的上层油温，不能超过85℃（最高限值95℃）。
二、发生单相接地故障的原因与象征
1、发生单相接地故障的原因
①设备绝缘不良，如老化、受潮、绝缘子破裂、表面脏污等，发生击穿接地；②小动物、鸟类及外力破坏；③线路断线；④恶劣天气，如雷雨大风等；⑤人员过失。
在某些情况下，系统的绝缘没有损坏，由于其它原因，产生某些不对称状态，也会发生接地现象。如电压互感器一相高压保险熔断，报出接地信号。接地故障时，故障相对地电压降低，另两相升高，并且线电压不变。而高压全相熔断时，对地电压一相降低，另两相不会升高，线电压指示则会降低。
2、单相接地故障的事故象征
1）报出预告信号，“××千伏×段母线接地”亮。“消弧线圈动作”。
2）绝缘监察电压指示：不完全接地时故障相降低，另两相升至高于相电压；完全接地时一相电压为零，另两相等于线电压。稳定性接地故障时，电压指示无摆动；若指示不停地摆动，则为间歇性接地故障。
3）不完全接地时，中性点位移电压移电压表有一定的指示；完全接地时中性点位移电压表指示为相电压值。
4）消弧线圈的妆地告警灯亮。
5）发生弧光接地，产生过电压时，非故障相电压很高。电压互感器高压保险可能熔断，甚至可能会烧坏电压互感器。
三、接地故障的查找处理
下面通过两则事故预想来说明小电流接地系统单相接地的处理。
一次运行方式（35KV部分）：35KV南北母、南#1、#2主变、#1、#2站用变运行，其他10KV分路均作馈线运行。二次保护均按正常方式运行，南#1、#2站用带全站低压负荷，直流系统分网运行。天气：晴。
事故甲：
1、警铃响，综自机报出“35KVⅠⅡ母线接地”，35KV中央信号画面索引各回路接地动作光字牌亮。35KV各分路微机保护屏均显示“装置报警”，“接地”信号。
2、检查绝缘检查表计，A相电压为零，B，C两相升为线电压，经检查为35KV系统A相接地。
3、穿绝缘靴检查站内35KV设备，发生剧烈放电声，南#1消弧线圈、南#1主变侧接地指示灯亮。汇报调度35KV系统A相100%金属性接地，巡视检查发现田南1开关线路侧A相瓷瓶击穿接地，其它设备无异常。
4、根据调度命令，在田南1甲刀闸处铺绝缘垫、戴护目镜，在田南1甲线路侧验明有电后，拉开田南1甲，田南1北刀闸，检查接地信号消失。合上田南1保护电源开关，断开田南1开关。
5、根据调度命令，对田南线停电解除备用作安全措施。通知检修人员，做好记录。
事故乙：
1、警铃响，后台机报出“35KVⅠⅡ母线接地”“消弧线圈动作”。
2、检查绝缘检查表计，C相电压明显降低，A，B两相电压升高，但不高于线电压，经检查为35KV系统C相接地，汇报调度。
3、穿绝缘靴检查站内35KV设备，南#1消弧线圈及临近出线线路未发现异常。
4、根据调度命令断开350开关分网运行缩小范围，“35KVⅠ母线”信号消失。用瞬停法断开南35KVⅡ母分路开关，当断开田南1开关时“35KVⅡ母接地”信号消失，汇报调度。
5、根据调度命令，对线路停电解除备用，汇报调度。
6、恢复35KV系统正常运行方式，加强巡视，做好记录。
对于事故甲，发现站内设备故障，倒运行方式，用开关断开故障点。对于事故乙，检查站内设备未发现问题，利用了“瞬停法”选择出故障线路。
由此可以看出单相接地故障的查找、处理方法；
1、判明故障性质和相别，汇报调度。
2、利用接地选线装置查明故障线路。
3、按调度命令，分网运行缩小范围。
4、穿绝缘靴，检查站内设备有无故障。
5、检查站内设备未发现问题，利用“瞬停”法查找接地故障线路。
6、检查发现站内设备故障。
1）若故障点可以用开关隔离，应汇报调度，转移负荷以后，断开开关，将故障设备解除隔离；
2）若故障点只能用刀闸隔离，不能用刀闸拉开接地故障和线路负荷电流。应汇报调度，用倒运行方式的方法，隔离故障点。不能倒运行方式的，可以用人工接地法，转移接地故障点，再用开关断开故障点；
3）故障点在母线上，无法隔离，故障母线应停电检修。双母线的可以将全部负荷倒至另一段母线上供电。
7.汇报有关上级，故障设备停电检修。
四、结束语
查找处理单相接地故障时的注意事项：
1）检查站内设备时，应穿绝缘靴。接触设备外壳、架构及操作时，应戴绝缘手套。2）带接地故障运行期间，严密监视电压互感器的运行状况，防止发热严重而烧坏，注意判断高压保险是否熔断。3）系统带接地故障运行时间，一般不能超过2小时。4）发现电压互感器、消弧线圈故障或严重异常，应断开故障线路。严禁在有接地故障时，拉合消弧线圈的刀闸。5）用“瞬停法”查接地故障线路，无论线路上有无故障，均应立即合上。瞬停时间应小于10秒钟。6）观察、判定接地故障是否消失，应从信号和表计指示情况结合判定，防止误判断。
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接地网05-14
接地连接06-03
接地短路06-13
金属接地06-16