沪杭高速铁路综合接地系统施工方案研究.doc

沪杭高速铁路综合接地系统施工方案研究?电力/电气化?沪杭高速铁路综合接地系统施工方案研究何建林(沪杭铁路客运专线股份有限公司,上海200237)摘要:综合接地系统是客运专线尤其是速度350km/h高速铁路站后设备稳定,可靠工作的基础和防雷工程的前提,综合接地系统的工作优良与否直接影响了客运专线能否安全,可靠,稳定的运营.为规范沪杭高速铁路综合接地系统的x-程实施和监理,确保350km/h速度高速铁路综合接地系统的技术性能,满足全线电子,电气设备安全可靠运行和人身安全防护要求,结合沪杭高速铁路线路特点,对桥,路基地段综合接地系统中非预应力钢筋,接地端子,接地极之间的连通,以及连接钢筋,贯通地线的防腐处理和连接的焊接技术等方面进行探讨和研究.关键词:沪杭高速铁路;综合接地;施2-中图分类号:U238;U224.25文献标识码:A文章编号:10042954(2【)11)060l25031概况沪杭高速铁路于2009年4月开工建设,正线长度约160km,设计时速350km.本段线路上海虹桥站至杭州东站正线桥梁占本次新建线路总长度的90.3%.沪杭高速铁路站前工程自开工建设以来,公司一直十分重视全线综合接地系统的建设工作,结合通号2009j_9301号通用图组织召开了综合接地技术专题交底,培训会以及全线的站前站后技术交底会等,为规范沪杭高速铁路综合接地系统的工程实施和监理,确保350km/h高速铁路综合接地系统的技术性能,对满足全线电子,电气设备安全可靠运行和人身安全防护方面提出了具体的实施要求.综合接地系统采用沿铁路全线上,下行敷设2根贯通地线方式,正线贯通地线采用截面为70mIll的耐腐蚀并符合环保要求的导电高分子铜缆.与沪杭高速铁路衔接的上海南联络线和笕桥联络线,虹桥动车走行线,101专用线,贯通地线采用截面为35mm的耐腐蚀并符合环保要求的导电高分子铜缆.2具体做法2.1路基2.1.1路基地段贯通地线埋设(1)一般路基地段沿线路两侧各设1根贯通地收稿日期:20110126;修回日期:20l10328作者简介:何建林(1983一),男,工程师,2004年毕业于阿南交通大学电子信息工程专业,工学学士,Email:shjhe163.corn.铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN201j(6)线,位于通信信号电缆槽外侧内壁正下方的基床底层中,接地装置充分利用接触网支柱基础.(2)路堤,土质及软质岩路堑地段的贯通地线埋深距基床底层顶面一30一40om处;硬质岩路堑地段,将贯通地线埋设于通信,信号电缆槽下约20cm,沟中回填细粒土.(3)有声屏障及桥,隧之间短路基地段的贯通地线敷设在通信信号电缆槽内,并采取砂防护措施.(4)贯通地线纵向通过手孔时,应从手孔下约20cm通过,在手孔施做时,应避免机械对贯通地线的损伤.纵向通过涵洞时沿涵洞顶呈蛇形通过,并采用10CITI厚的细砂作为保护层.桥梁,路基过渡段处,需将贯通地线从两侧分别引入桥台尾路基两侧通信,信号电缆手孔中进行连接;隧道,路基过渡段处,贯通地线通过隧道洞门外通信,信号手孔相连.2.1.2分支引接线的埋设(1)至通信信号电缆槽的分支引接线埋设贯通地线通过分支引接线侧向水平引至路基边坡,沿护肩底以及电缆槽底引入电缆槽靠线路侧内壁位置,与电缆槽靠线路侧内壁预留的接地端子引接线相连接.路基地段通信信号电缆槽侧壁预制接地端子应与接触网支柱同坐标;由地下贯通地线引出的分支引接线,应在通信信号电缆槽外分别与接触网支柱基础接地端子和电缆槽侧壁预制接地端子尾端连接线相连接.(2)至电力电缆槽的分支引接线埋设贯通地线通过分支引接线侧向水平引至路基边坡,沿边坡往下从侧沟底部穿过至电力电缆槽与电力电缆槽靠线路侧内壁预留的接地端子引接线相连接.分支引接线以1000m间隔设置,小于1000m的路基不考虑,大于1000m的路基等分设置,问隔以不大于1000in为原则;接地端子及分支引接线应选在电力手孔处.2.1.3贯通地线的主要埋设工序和工艺(1)路堤,土质及软质岩路堑地段路基填筑并压实至高于贯通地线埋设深度约60mm的同时,预留出60mm深,宽度略大于贯通地线直径的小槽,以敷设贯通地线;先向小槽内回填40mm厚粒径不大于5mm的土壤,敷设贯通地线,再次回填40IllIll厚粒径不大于5II11TI的土壤后,进行人125?电力/电气化?何建林一沪杭高速铁路综合接地系统施工方案研究工夯实;人工夯实后,必须在小槽上方覆盖厚度不少于100mm,粒径不大于5mm的土壤,才能进行正常的路基填筑和机械压实作业.贯通地线的分支引接线采用与贯通地线相同的工序和工艺埋设,施工边坡防护前,将引接线埋设于边坡防护层下并与灌注在电缆槽中的接地端子引接线连接.(2)硬质岩路堑地段在硬质岩路堑地段切割安装电缆槽时,同时切割0.2mO.2m的小槽,铺设贯通地线,槽内回填细粒土并人工夯实;在需要横向连接的位置,同时横向切割出O.2mxO.2121的小槽,铺设横向连接线,槽内回填细粒土并人工夯实.(3)桥隧之间短路基地段(不大于30m)贯通地线直接敷设在电缆槽内,在水平和高程方向与两端桥隧结构物内贯通地线顺接.2.1.4两侧贯通地线间的横向连接(1)长度超过1ooom的路基地段,每问隔500Ill左右将上下行贯通地线连接1次.(2)长度为5001000m的路基地段,在路基段中间将上下行贯通地线连接1次.(3)长度小于500ITI的路基地段,不考虑贯通地线的横向连接.(4)横向连接线的规格,埋设深度,埋设工序及工艺与贯通地线相同.2.1.5路基地段接地极,接地端子设置等(1)路基地段利用接触网支柱基础作为接地极使用.在施作接触网支柱基础时,在基础向小里程方向侧面预制接地端子,接地端子的连接钢筋要求与基础内结构钢筋可靠焊接;接地端子供轨旁设备及无砟轨道板等设施接地,并通过不锈钢连接线与电缆槽内接地端子连接.(2)在通信信号电缆槽内侧壁预制接地端子,接地端子尾端与贯通地线分支引接线压接,设置里程与接触网基础中心里程相同,供基础连接及通信信号轨旁设备接地;在设置分支引接线的电力电缆槽侧壁预制接地端子,供电力设备接地.(3)接触网支柱基础上的接地端子采用桥隧型接地端子,电缆槽内的接地端子采用路基型接地端子.(4)安装在电缆槽内的按地端子有条件时应直接灌注在电缆槽侧壁上,为方便电缆槽预制,也可在槽壁上预留或后钻孔径不小于80lq-lm的圆孔,将接地端子以1:27.1(泥砂浆或膨胀水泥砂浆固定在孔内,接地端子应在现场集中安装或在出厂前安装在电缆槽上.(5)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.2.1.6路基地段声屏障综合接地(1)钢筋混凝土声屏障单元板顶部设置纵向接地钢筋,贯通整个单元板,纵向接地钢筋外缘距离混凝土表面不大于70mr/1;单元板两端纵向接地钢筋处设置接地端子.(2)在声屏障单元板一端的基础内预埋接地端子,并通过结构钢筋与上部的纵向接地钢筋连接.在基础内通过连接钢筋将接地端子与基础锚杆连接(接地极),以增强接地效果.(3)声屏障与贯通地线T形连接根据声屏障设计结构确定,原则上T形连接问距应不超过100mm.2.2桥梁2.2,1桥梁地段贯通地线贯通地线铺设在两侧的通信信号电缆槽内,并采取沙防护措施,接地装置充分利用桥墩基础设置.综合接地均采用桥隧型接地端子.接地端子直接浇筑在混凝土结构内,表面与结构面齐平,并做好端子头部的防护措施.2.2.2桥梁体接地设置(1)无砟轨道桥梁接地设置要求:应在梁体上表面(或防水层的保护层)设纵向接地钢筋,纵向接地钢筋设于防撞墙下部和上,下行无砟轨道板间的1/3和2/3处并贯通整片梁;轨道板问的纵向接地钢筋距混凝土表面的距离应小于100m,并与梁端的横向结构钢筋连接.(2)有砟轨道桥梁接地设置要求:应利用梁端的横向结构钢筋作为接地钢筋并与梁底的接地端子连接,道砟厚度小于0.3m的梁体上表面适当位置处应设纵向接地钢筋.2.2,3桩基础桥梁接地设置(1)在每根桩中应有1根通长接地钢筋,桩中的接地钢筋在承台中应环接,桥墩中应有2根接地钢筋,一端与承台中的环接钢筋相连,另一端与墩帽处的接地端子相连,以上接地钢筋均可用桩,承台,桥墩中的结构钢筋;(2)在每个桥墩垂直于线路方向的小里程侧面,距地面一10cm处,设1个不锈钢接地端子(水中墩除外),供测试用.2.2.4桥梁地段声屏障综合接地(1)钢筋混凝土声屏障单元板顶部设置纵向接地钢筋,贯通整个单元板,纵向接地钢筋外缘距离混凝土表面不大于70mm.(2)在声屏障单元板一端的基础内预埋接地端子,并通过结构钢筋与上部的纵向接地钢筋连接.在基础内通过结构钢筋将接地端子与接地钢筋网连接.(3)声屏障通过梁体上部的横向接地钢筋与贯通126铁道标准没Z.RAILWAYSTANDARDDESIGN2,011(6)何建林一沪杭高速铁路综合接地系统施工方案研究地线实现单点T形连接,连接点应统一选在桥梁体一端.2.2.5其他(1)跨线桥,涵在墩内及梁体内设纵,横向接地钢筋,通过桥墩下部外联接地端子与线路两侧贯通地线相连接;桥台墩体内设置接地钢筋,桥台面接地钢筋参照桥梁体的接地设置要求实施.(2)框架桥的梁部需采取接地措施,下部侧墙可不接入综合接地系统.(3)桥墩,梁体,承台及桩基础中用于接地的非预应力结构钢筋之间均要求可靠焊接,保证电气连接.(4)每孔梁端截面的接地端子组设在桥梁小里程一端,横向接地钢筋A1,A8均需和梁顶纵向钢筋A4在梁两端焊接.2.3车站范围综合接地技术要求2.3.1车站咽喉区路基地段贯通地线埋设(1)贯通地线埋设于干线电缆槽下方,施工工艺要求与区问路基地段相同.(2)每个接触网支柱处的通信信号电缆槽内设置2个路基型接地端子,端子间隔0.5m,供与接触网支柱基础连接及轨旁信号等设备接地.(3)车站咽喉区进站,出站信号机位置处的电力电缆槽侧壁分别设置1个路基型接地端子,供电力设施接地.(4)每个接触网支柱基础上预置2个桥隧型接地端子.供轨道板及附近金属设施就近接地.2.3.2车站咽喉区路基地段分支引接线车站咽喉区路基地段分支引接线的埋设工艺及要求同区间路基地段,详细方案参见路基综合接地.2.3.3站台区综合接地方案(1)贯通地线及分支引接线的敷设站台范围内的贯通地线与咽喉区贯通地线同径路敷设,自站台墙一侧贯通整个站台,在站台两端与咽喉区贯通地线相接.分支引接线约每100Ill设置1处,一端与贯通地线c形压接,另一端与站台墙内侧预留的接地端子栓接.(2)接地钢筋及接地端子设置在站台墙内,站台面上层靠线路侧60cm范围内的纵向结构钢筋需接人综合接地系统,以解决车一地问的跨步电压.通过站台墙内的部分横向,竖向结构钢筋将其连接起来,约100Il1分段,并接人综合接地系统1次.每个用于接地的竖向结构钢筋下端连接1个桥隧型接地端子.端子孔朝向贯通地线,供站台墙内接地钢筋与贯通地线的连接.不敷设贯通地线的站台墙,可不设该接地端子及竖向接地钢筋.当正线为无砟轨道区段或线问有客车上水设施等铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN201j(6)?电力/电气化?金属物时,在线间敷设1根镀锌扁钢(规格50E1TI4mm),将线间接触网基础的接地端子等电位连接,无砟轨道板及相关金属设施的接地均可就近与扁钢连接.(3)接触网基础接地侧线铺轨前,在线间碎石层下方敷设镀锌扁钢(规格50ran14mm),将接触网基础上的接地端子与站台墙靠钢轨侧预留的接地端子连接起来.当正线为无砟轨道区段或线间有客车上水设施等金属物时,在线间敷设1根镀锌扁钢(规格50mm4mm),将线间接触网基础的接地端子等电位连接,无砟轨道板及相关金属设施的接地均可就近与扁钢连接.(4)信号楼(或综合站房,下同)等建筑物接地与综合接地系统的等电位连接距铁路20m范围内铁路建筑物的接地装置应与综合接地系统的贯通地线可靠连接.贯通地线在信号楼上,下行两端应分别与其环形接地体连接,每端设2根连接线,2根连接线的间隔为23IIl.其他建筑物的地网应与贯通地线可靠连接.与接地网连接的接地干线,可用铜排或热镀锌扁钢埋地敷设,铜排的截面积不小于50Inm,热镀锌扁钢的截面积不小于200Illm.厚度均不小于4mm.2.3.4其他接地站台范围内的金属雨棚,支柱等接人信号楼或站房共用接地系统,按照原有车站综合防雷接地系统设计的专业分工完成设计,施工.2.4无砟轨道综合接地方案(1)无砟轨道板的接触网闪络保护接地应充分利用轨道板结构钢筋,并在结构物内预埋接地端子.(2)原则上按每1001TI与线路两侧预埋的接地端子单点T形连接,从而实现与贯通地线的连接.(3)每100m段落内的轨道板之间进行等电位连接.T形连接及等电位连接均采用不锈钢连接线.(4)无砟轨道接地参考通线(2008)2301号时速300350km客运专线铁路CRTSH型板式无砟轨道.2.5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,按照IEC623053的规定,不锈钢材料的成分应满足:cr16%,Ni5%,Mo2%,C0.08%,如GBOOCrl7Ni14M02.接地端子的端子孔规格为M16,并应配置防异物堵塞的孔塞,方便开启.(2)接地连接线宜采用不锈钢连接线,由钢丝绳,2个线鼻以及2个配套的防盗螺栓(每个螺栓上应配2个平垫圈和1个弹簧垫圈)组成.钢丝绳采用直径不大于1mill的不锈钢丝制造,总截面不小于200mm(,>25kA)或120InIll(,25kA).线鼻与钢丝127?电力/电气化?沪杭高速铁路弓网检测分析及整治方案研究刘郭辉,孙吉(中铁电气化局集团有限公司电气化公司摘要:弓网系统作为高速铁路的重要子系统之一,随着运行速度的提高,接触网系统的质量要求也越来越高.对接触网质量如何评价,如何从检测评价结果中发现问题,对发现的问题如何整治,结合沪杭高速铁路联调联试阶段接触网的静,动态检测情况,就弓网性能评价,静动态检测数据,各种缺陷产生原因进行分析,并对缺陷整治方案进行研究,形成切实可行的接触网联调联试阶段质量整治方案,为其他客运专线建设提供有益借鉴.关键词:沪杭高速铁路;接触网系统;弓网检测;受流质量;整治;方案中图分类号:U238;U225文献标识码:A文章编号:10042954(2011)06一O128一O4沪杭高速铁路设计运行时速350km,试运行阶段以416.6km/h刷新世界铁路运营试验最高速度,再次证明中国高速铁路技术已全面领先世界.在动车组高速运行状态下,接触网面临高冲击,高振动等特点,且受电弓在高速运行下的动态包络线发生很大变化,存在很多不确定因素.如何保证受电弓和接触线之间的平稳接触是高速铁路行车安全的基本保障,从弓网性能评价标准,接触网静动态检测及接触网各种缺陷产生原因进行系统分析,结合沪杭高速铁路的实际施工经验,就接触网在联调联试阶段检测缺陷分析及整治方案进行阐述,为今后的高速铁路联调联试阶段接触网精调工作提供借鉴.收稿日期:20110126;修回日期:201l一03281沪杭高速铁路接触网系统主要技术方案作者简介:刘郭辉(I982一),男,工程师,2004年毕业于西南交通大学电气工程及其自动化专业,工学学士,E.aj:jnylgh6?COmc(1)受电弓采用U1C608Annex4a标准宽度为绳的连接处应能承受5kN的拉力且3min不得松动和备安全可靠运行和人身安全防护方面的需求.断股.如接地设备有特殊规定,应根据相关设备要求对于综合接地能否建好关键是站前施工单位接地选用接地连接线.端子的预埋是否按照标准,对于桥,路基地段综合接地(3)贯通地线的接续和T形分支引接,采用铜质系统的核心问题是非预应力钢筋,接地端子,接地极之c形压接件进行连接,贯通地线与接地端子间的连间的连通,以及连接钢筋,贯通地线的防腐处理和连接接采用压接并栓接.压接压力不小于120kN,并且地的焊接技术.下连接