王 晶

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牽引變電所二次等電位接地網(wǎng)的構建及敷設

王 晶

為避免牽引變電所發(fā)生接地短路或雷擊引起避雷器動作時，主接地網(wǎng)內的不平衡電壓引入至二次回路造成微機保護裝置損壞及誤動，在借鑒電力系統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)接地經(jīng)驗的基礎上，針對AT供電方式及直供方式下采用半戶內布置及敞開式布置的牽引變電所，詳細闡述了二次等電位接地網(wǎng)的構建原則及敷設方法。

牽引變電所；二次等電位；接地銅排；接地網(wǎng)

0 引言

為滿足工作接地、安全接地和防雷保護接地的綜合接地要求，牽引變電所通常敷設一個統(tǒng)一的一次接地網(wǎng)，并在避雷針和避雷器下方加設集中接地體，所內微機保護裝置直接接入一次接地網(wǎng)。當一次系統(tǒng)發(fā)生接地短路或雷擊引起避雷器動作時，將產(chǎn)生大電流，該大電流流入變電所接地網(wǎng)，通過接地網(wǎng)分散進入大地，使接地網(wǎng)中電流流入點與其他地方產(chǎn)生電位差。該電位差將會對二次回路產(chǎn)生干擾，嚴重時造成微機保護裝置損壞及誤動。本文將借鑒電力系統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)接地經(jīng)驗，針對采用AT供電方式及直供方式的半戶內布置（含GIS形式、AIS形式、網(wǎng)柵形式）及敞開式布置的牽引變電所，詳細闡述二次等電位接地網(wǎng)的構建原則及切實可行的實施方法，以減小地網(wǎng)電位差對二次設備的干擾，保護二次系統(tǒng)正常運行。

1 牽引變電所二次等電位接地網(wǎng)的構建

對于采用AT供電方式及直供方式的半戶內布置（含GIS形式、AIS形式、網(wǎng)柵形式）及敞開式布置的牽引變電所，其二次等電位接地網(wǎng)由裝置內接地銅排及室內外二次等電位接地線構成。安裝接地銅排的裝置主要包括室內外端子箱、戶內保護盤柜及27.5 kV開關柜二次隔室。室內外二次等電位接地線敷設場所為保護裝置安裝地點及二次電纜敷設地點，包括室外開關場地、27.5 kV高壓室及電纜夾層、控制室。不同場所的二次等電位接地線通過室內外電纜溝貫通，構成牽引變電所二次等電位接地網(wǎng)，如圖1所示。

2 裝置內接地銅排的設置

為便于控制電纜屏蔽層的獨立就近接地，在室內外端子箱、戶內保護盤柜及27.5 kV開關柜出廠前，應由廠商在箱體、盤柜及開關柜二次隔室內部預設截面為100 mm×10 mm的接地銅排。接地銅排應絕緣安裝，使用小絕緣子架起后固定在端子箱、保護盤柜及27.5 kV開關柜二次隔室下部，避免與箱體或盤柜的金屬構件接觸。

3 室外二次等電位接地線的敷設

在室外電纜溝電纜支架上敷設截面為100 mm2的銅纜，作為室外二次等電位接地線，也可采用接地銅排代替銅纜，使用銅纜的目的是為了滿足施工方便及絕緣安裝的要求。電纜分支處采用截面為100 mm×10 mm的接地銅排轉接，接地銅排使用小絕緣子固定在電纜溝側壁上，并與電纜溝側壁絕緣。在銅纜末端采用2根截面為50 mm2的電纜與主接地網(wǎng)連接。

室外二次等電位接地線在通過室外端子箱附近的電纜溝時連接于端子箱內預設的接地銅排，使各室外端子箱內預設的接地銅排位于同一等電位面上，連接方式采用螺栓壓接。

圖1 牽引變電所二次等電位接地網(wǎng)構成

4 室內二次等電位接地線敷設

室內二次等電位接地線由27.5 kV高壓室二次等電位接地線及控制室二次等電位接地線構成。在27.5 kV高壓室內電纜溝或電纜夾層的二次電纜槽內，沿電纜溝槽壁一側設置25 mm×4 mm的接地銅排，構成27.5 kV高壓室二次等電位接地線；在控制室防靜電地板以下控制屏槽鋼支架四周設置25 mm×4 mm的接地銅排，銅排首尾兩端采用放熱焊可靠連接，形成閉環(huán)回路，構成控制室二次等電位接地線。

27.5 kV高壓室及控制室二次等電位接地線均使用小絕緣子架起后分別固定在電纜溝槽壁和槽鋼支架上，在電纜溝槽壁及槽鋼支架上每隔約 1 600 mm設置1處小絕緣子。27.5 kV高壓室二次等電位接地線及小絕緣子的安裝應避開電纜支架，不應有接觸點。

在室內二次等電位接地線安裝地點（包括27.5 kV高壓室或電纜夾層以及控制室與室外電纜溝連接處墻面）設置100 mm×10 mm的接地銅排，將截面100 mm2的室外二次等電位電纜及 25 mm×4 mm的室內二次等電位接地線分別連接于該接地銅排上，使室外及室內二次等電位接地線位于同一等電位面上。同時，在接地銅排上采用4根截面為50 mm2的電纜與主接地網(wǎng)單點連接，連接方式均采用螺栓壓接。

為使27.5 kV高壓室內端子箱及27.5 kV開關柜二次隔室、控制室戶內保護盤柜內預設的接地銅排位于同一等電位面上，各預設接地銅排均使用截面為50 mm2的銅纜分別與27.5 kV高壓室及控制室二次等電位接地線連接，連接方式為螺栓壓接。

5 控制電纜及保護裝置接地

由一次設備本體接線盒至端子箱進行轉接的控制電纜其屏蔽層在端子箱內單端接地，采用截面不小于4 mm2的多股銅線將電纜屏蔽層與端子箱內預設的接地銅排以螺栓方式相連。

其他控制電纜的屏蔽層在電纜起點及終點雙端接地，起點在室外開關場地、27.5 kV高壓室的電纜屏蔽層接于室外端子箱、室內端子箱或開關柜二次隔室內預設的接地銅排，終點在控制室的電纜屏蔽層接于相應保護盤柜內預設的接地銅排。電纜屏蔽層在起點與終點均采用截面不小于4 mm2的多股銅線與端子箱、戶內保護盤柜及27.5 kV開關柜內預設的接地銅排以螺栓方式相連。由于室內外二次等電位接地線的敷設及連接，使室內外端子箱、戶內保護盤柜及27.5 kV開關柜二次隔室內預設的接地銅排在同一等電位面上，因此控制電纜的屏蔽層在雙端接地后也處于同一等電位面。

除電纜屏蔽層外，27.5 kV開關柜二次隔室及戶內保護盤柜上保護裝置的接線端子亦采用截面不小于4 mm2的多股銅線分別與27.5 kV開關柜及戶內保護盤柜內預設的接地銅排以螺栓方式相連。

6 結語

牽引變電所二次等電位接地網(wǎng)的構建及敷設使所內二次系統(tǒng)位于同一等電位面上，當一次系統(tǒng)發(fā)生接地短路或避雷器動作時，可以降低二次設備間電位差，減少對二次回路的干擾，降低微機保護裝置損壞及誤動情況的發(fā)生風險。

[1] 唐寶鋒，范輝，賀春光，等. 二次系統(tǒng)等電位接地網(wǎng)的敷設[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2009，37（14）：112-115．

[2] 《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》防止接地網(wǎng)和過電壓事故[Z]．國家能源局，2014．

In order to prevent the earthing short circuit or action of lightning arrestors caused by the lightning strike in traction substation, damages and miss operation of computer protection devices caused by the unbalanced voltages in the main earthing network being introduced into the secondary circuit, the paper illustrates in details the construction principles and laying methods of secondary equipotential earthing network, with reference of experience for earthing of secondary system of substation of power supply system, and with regards to the traction substation adopted with semi-indoor arrangement and open type arrangement under AT power supply mode and direct power supply mode.

Traction substation; secondary equipotential; copper bus bar for earthing; earthing network

10.19587/j.cnki.1007-936x.2018.06.008

U224.2+5

B

1007-936X(2018)06-0036-02

2018-04-11

王 晶.中國鐵路設計集團有限公司，工程師。