接地主要包括牵引变电所及降压变电所供电系统的工作接地,为保证人身安全和设备安全的保护接地,通信、信号等弱电系统的设备接地。各系统接地通过接地体、接地引出装置、强弱电接地母排以及各系统接地端子排连接成一个综合接地系统。
如何设计地铁综合接地设计方案,对供电系统安全运行、保护设备绝缘免受异常过电压破坏、防止人身遭受电击有重要的作用。
目前,地铁的综合接地方案出现很多的设计方案,并在运营过程中积累了宝贵的经验。以下针对三种主要的地铁综合接地方案进行分析:
方案一:每个设备选用两路独立的电缆直接引出到接地母排上,设备之间没有直接的电气连接,如图1所示。该方案安全性能最高,两路电缆对每个设备形成了主备的备用方式,但是消耗了很多接地电缆,增加接地电缆的走线复杂程度,同时也增加了接地母排的连接结点,在工程中存在很大的局限性。
图1 地铁综合接线方案一示意图
方案二:每个设备通过一路电缆相互连接,最后引出到接地母排形成一个环网,如图2所示。设备间任何一路连接电缆出现故障后都不会影响整个系统的接地安全,系统可靠,在工程中得到了广泛的应用。
图2 地铁综合接线方案二示意图
方案三:设备间采用两路电缆串联,最后引出到综合接地母排,如图3所示,设备间的任何一路接地电缆断开都不会影响整个系统的接地安全,但是在设备之间形成了环路,为故障电流提供了传输路径。该方案在部分城市的地铁建设中也有采用。
图3 地铁综合接线方案三示意图
方案一,虽然结构清晰,可靠性最高,但是在具体的工程中电缆分布复杂,接地母排结点繁多,经济效益差,在现有的地铁接地工程应用很少。
方案二,不仅大量减少了接地电缆,同时也增加了接地的可靠性,在目前地铁综合接地中得到广泛应用。
方案三,虽然比起方案一,减少了大量连接电缆,接地母排的结点也控制在可以接受的范围内,但是故障电流容易在设备之间形成环流,影响接地性能,存在一定的局限性。
在地铁综合接地的方案选择过程中,应优先考虑方案二的系统设计,是目前城市轨道交通综合接地设计的主要趋势。
(编自《电气技术》,原文标题为“ 地铁综合接地方案比选”,作者为彭晨。)