关于地铁变电所接地网设置问题的思考

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1、关于地铁变电所接地网设置问题的思考曾之煜中铁二院工程集团有限责任公司摘要：由于地铁供电系统供电方式的特殊性，其接地系统的方案一直存在争议。结合国内规范及国内轨道交通项0的常规做法，从接地网的设置、低压侧的接地、接地电阻值的选取、直流系统的接地等方面进行分析，旨在为以后的地铁接地系统的设计提供借鉴。关键词：地铁供电系统;接地网;接地电阻值;收稿日期：2017-02-25ReflectiononSubwaySubstationGroundingGridZENGZhiyuChinaRailwayEryuanengineeringRefcoGroupCo.，Ltd.;Abs

2、tract：Duetotheparticularfeaturesofsubwaypowersupplymode,theschemeofgroundingsystemhasbeencontroversial.Inthispaper,combinedwiththeconventionalpracticeofnormsandrailtransitprojectsinChina,thesubwaygroundingsetting,lowsidegrounding,transformergroundingresistanceselectionandDCsystemground

3、ingareanalyzed，inordertoprovidesomereferencesonthesubwaygroundingsystemdesignforfutureprojects.Keyword：metropowersupplysystem;groundinggrid;groundingresistancevalue;Received：2017-02-25目前国内地铁变电所接地基木按综合接地概念设计，伍括变电所设备的系统接地、保护接地、防雷接地和信息技术接地，共用所在车站结构底板下方的人工接地网，以期使全线形成统一的、高低压兼容、强弱电合一的接地系统，满足

4、车站内各类设备的系统接地、保护接地、防雷接地及信息技术接地要求。由于地铁列车多采用直流供电方式并利用钢轨回流，为防止杂散电流通过钢轨与大地之间的过渡电阻泄露到大地与土壤中金属管线发生电化学反应，腐蚀各种结构钢筋及管线，直流设备通常采用绝缘安装，而保护接地是通过框架保护的分流器接大地。直流负极与大地严禁接通，以防为杂散电流提供通路。如何处理接地和杂散电流腐蚀防护之间的关系，成为困扰设计与施工的一大难题，相关规范标准中的规定往往由于工程的特殊性而难以执行。1接地网的设置方案地铁综合接地网的设置，A前主要参考《地铁设计规范》及《交流电气装置的接地设计规范》。GB50157

5、—2013《地铁设计规范》15.7.12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罝，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M间应采用不少于两根导体在不同地点相连接。自然接地极与人工接地网的接地电阻应能分别测量。”条文说明解释为“当确定采用结构主体钢筋等自然接地极能够满足接地装置的接地电阻要求时，也可不设置人工接地网。人工接地网应绝缘引入地铁内，目的为了实现自然接地极与人工接地网能够分别测量。”GB50065—2011《交流电气装置的接地设计规范》4.3.2规定“发电厂和变电站接地M除应利用自然接地极外，应敷设以水

6、平接地极为主的人工接地网……6kV和10kV变电站和配电站，当采用建筑物的棊础作接地级，且接地电阻满足规定值时，可不另设人工接地。”条文说明“引自DL/T621—1997:《交流电气装置的接地》(己于2015年废止)的6.2.1。”从以上两本规范和关规定可看出，《地铁设计规范》规定在一定的条件下可不设人工接地网，《交流电气装置的接地设计规范》规定35kV变电所应设接地网，目前国内采用集中供电方式的车站变电所多为35kV(33kV)变电所，照此规范规定，应设接地网，但是该条规定的条文解释引用的是从2015年开始废止的电力行业规范，该废止的规范(DL/T621—1997

7、)中6.2.1条乂未见有条文说明。目前国内绝大多数地铁设罝了人工接地网，这一做法在早期尚存争议，后来出于设计习惯和为稳妥起见，基本照此方案实施。地铁变电所接地主要有3种方案：(1)利用地下结构钢筋做自然接地体，该自然接地体保证接地电阻在0.5Q以下，不再另设人工接地网。北京地铁1、2号线采用该方式(北京1、2号线为10kV分散式供电)。(1)设置人工接地网，外引接入，即人工接地网与车站结构钢筋绝缘。(2)设置人工接地网，人工接地网与车站结构钢筋连接，该方案也是《地铁设计规范》的规定。根据文献［1］，方案1将车站结构钢筋按杂散电流腐蚀防护的要求焊接，地铁车站构成了