地铁系统防雷接地装置的设计

地铁系统防雷接地装置的设计

张雷

北京城建设计发展集团股份有限公司北京100000

摘要：城市轨道交通由于其快速，准时，运输能力强等优势而迅速发展。由于涵盖了许多专业，每个系统设备必须接地，这对集成接地系统的设计提出了更高的要求。本文实际讨论了直流和交流牵引供电系统。讨论了地铁车站接地系统的组成，接地方式，接地体的埋深，以及与土木工程的结合。

关键词：地铁系统；防雷接地装置；设计

引言

近年来，全国城市轨道交通建设发展迅速，工程设计周期缩短。设计师大多利用以前的设计经验，对设计内容本身和特殊情况的深入思考和研究较少。本文主要讨论了地铁转接节点和偏离车站主体的变电站等特殊情况下车站接地网的设计方案。

1、综合接地网设置原则

地铁综合接地网不仅要满足杂散电流防腐原理，还要满足降压变电站接地装置的要求，以减小接触电位差和阶跃电位差，并应符合行业标准《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065的有关规定。由于需要人身安全，车站结构的主要结构钢筋应作为等电位联结内容。当满足相关条件时，可以使用诸如站体钢筋的自然接地电极作为接地装置，以减少工程投资并保持接地电阻的稳定性。但是，考虑到土壤电阻率可能在土壤层的纵向和横向上变化，很难准确地计算出诸如站主体的钢筋等自然接地电极的接地电阻值。接地装置，地铁地下工程不同于民用建筑工程。很难实现离开外部接地网的条件。因此，车站综合接地网的设计应采用自然接地极，如车站结构的钢结构或变电站的结构基础作为接地装置，建议铺设人工接地网。水平接地。人工接地网应与地铁绝缘，并与自然接地装置连接，不同位置的导线不少于两根，可以分别测量自然接地极和人工接地极。

2、地铁系统的构成

2.1、地铁系统的控制设施

通常情况下，地铁系统要想能够正常使用和运行，就需要利用地铁系统的核心进行日常方面的工作。而这其中的的控制系统，则是地铁系统能够正常运行的核心。而这其中，控制系统不仅包括了电气、通信，同时还有信号、运行组织等主要的组成部分。这些组成部分作为地铁系统的子系统，对于地铁系统的正常运行有着极大的促进作用。同时在车站内部，还存在着电气系统、电子系统、机电设备等重要的控制设施，对于地铁系统的正常运行，有着极大的影响。因此为了避免雷电天气的情况下对地铁系统造成影响，致使其无法正常运行，从而造成整个地铁系统出现安全隐患，需要将地铁系统防雷装置设置在地铁系统之中。因此为了进行这方面的工作，需要进行地铁系统防雷装置的设计。

2.2、地铁系统的基础设施

地铁系统在建设的过程中，为了提高乘客的便利性，通常都会进行基础设施的建设。而这其中，不仅包含了车站方面的建设，同时还进行了线路区间及配套设施等方面的建设工作。而这其中地铁车站主要是由半地下站和地下站构成，是整个地铁系统的重要组成部分。而地下区间及地下站至地面站之间的过渡区间则是地铁系统的线路区间，车辆段、变电站、控制中心是这其中最为主要的组成部分。这些基础设施的建设，共同构成了地铁系统的基础设施，对于地铁系统设备的完善有着一定的促进作用。

3、地铁系统防雷装置的设计

地铁系统在运行期间需要使用防雷装置进行安全工作。通过使用该装置，可以避免地铁内建筑物的安全问题，有利于进一步提高地铁在使用过程中的安全性。因此，有必要设计地铁系统的防雷装置。根据受保护的不同对象，地铁系统的防雷装置分为两部分：外部防雷装置和内部防雷装置。

3.1、接地装置的埋深与布设

水平接地体：埋地接地体应埋在车站主体结构地板以下600毫米处。当它是一个暗挖掘站（如盾构站）时，如果施工真的很困难，可以适当提高接地体的埋深，但该站主体结构的地板不应小于100毫米毫米。外接地装置接地网的外边缘应封闭，外边角应为圆角。接地网的面积应根据土壤电阻率和接地电阻的要求通过计算确定。

接地引入线：一般情况下，每个地铁站有6条接地引线，其中2条用于连接强电接地母线，2条用于连接弱接地母线，另外2条保留。应在电缆夹层的壁附近选择接地引入线的位置。不应在电缆通道中间选择它以避免影响人员访问。

用于接地体和接地引入线的材料：水平接地体一般为圆钢，扁钢或扁铜，垂直接地体一般由角钢，圆钢，钢管或连铸制成。铜包钢。接地体的最小尺寸应满足热稳定性和耐腐蚀性要求。在北京建成的城市轨道交通项目中，水平接地体采用50毫米×5毫米扁铜，垂直接地体采用直径25毫米，长2.5m的连铸铜包钢。接地引入线由50毫米毫米×5毫米毫米的扁铜制成。连接带由50毫米毫米毫米x毫米5毫米毫米的扁铜制成。除横截面外，外接地装置还应采取适当的防腐措施。例如，接地体的表面是热浸镀锌的，接地体的焊接点涂有防腐蚀材料。

3.2、等电位连接与共用接地

地铁系统的等电位连接是在共同的基础上完成的。这样，有利于雷电天气中闪电的发生，因为电击电流强度过大，严重影响地铁系统的正常运行，不利于改善地铁的运营效率。进入车站，车辆段，指挥中心和其他建筑物的金属管道，以及电缆的金属防护层，高架站楼的金属结构，共用接地装置等是主要的区域。等电位连接。该方法有利于地铁系统在设计防雷装置时具有较高的设计质量，有利于地铁系统的发展。为了设计内部防雷装置，需要在信号室，通信室，综合监控室，自动检票室，纱门控制室等中使用等电位联结和共用接地装置。和，潜在的联系和共同点。该设备主要设置为本地等电位端子板LEB，每个设备和所有其他正常不带电的金属体与LEB星型连接，LEB通过接地干线连接到弱电总等电位端子板MEB以促进内部防雷。该装置的安装终于完成，这有利于地铁防雷系统的工作。

3.3、引下线装置的使用

在进行外部防雷装置的设计时，为了以较低的阻抗传导分流接闪器截受的雷电流，进而通过这种方式将电流泄放到地面上，则需要将引下线装置运用其中进行相应的工作。由于地铁系统中还存在着之多小体量的建筑物，比如地下站的出入口。在对这些区域进行安全防护工作时，为了促进安全性的持续提升，需要采用明敷专设引下线装置，有利于做好防雷安全方面的工作。

3.4、接闪器装置的使用

接闪器其实就是防雷接地系统中的避雷器，就是专门用来接收直接雷击的金属物体。通常情况下，为了保证地铁系统的正常运行，在进行接闪器装置的设计时，需要根据实际情况的不同设计不同的接闪器装置。其中地面建筑物是接闪带在使用过程中最为主要的区域，因此为了提高地铁系统的安全性，不仅需要将接闪带安装在地面车站之中，同时车辆各段之间也要进行安装。

结束语

近年来，城市轨道交通由于其快速，准时，运输能力强等优势，在大中城市发展迅速。由于城市轨道交通工程所涵盖的专业数量众多，所有系统设备必须接地，这对集成接地系统的设计提出了新的要求。本文在城市轨道交通直流和交流牵引电源的实际情况中，讨论了地铁车站接地系统的组成，接地方式，接地体埋深以及与土木工程的结合。提供了供电系统，综合接地方案和实施方法。希望为地铁站的人身安全，设备安全和操作安全提供保护。

参考文献

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