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贯通地线敷设及接地施工工法.doc

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贯通 地线 敷设 接地 施工
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- 1 -贯 通 地 线 敷 设 及 接 地 施 工 工 法中铁十二局集团电气化工程有限公司胡得强 李 科 彭李星1. 前 言贯通地线为一种铁路信号接地电缆,铁路沿线所有设备均与同一条贯通地线连接,解决了现有铁路信号传输系统接地装置可靠性差且相互间的接地电位不平衡的技术问题,贯通地线实现工、电、线、路、桥、隧、网等的共同接地。包西铁路通道延安北至黄陵南段四电工程信号专业采用 TDH-35mm2环保型综合贯通地线,即在铜绞线外包覆一层导电塑料护套,导电塑料是一类特殊功能的材料,它既具有塑料的密度和加工性能又具有金属的导电性和电化学性能。通过室外各器材连接贯通地线,消除了不同设备之间因电位差引起的电位不平衡电流,实现了对人员和设备的有效可靠防护。中铁十二局集团电气化工程有限公司通过在包西线贯通地线的敷设及接地实践,掌握了贯通地线的敷设及接地工艺,经总结形成本工法。本工法关键技术达国内先进水平。本文仅阐述电务设备、器材接地部分。2.工法特点2.1 该工法操作简单、方便,适用范围广。2.2 本工法通过电务设备、器材的安全接地和屏蔽接地与贯通地线连接,降低了牵引电流及各种电磁波对信号设备的干扰,提高了电务设备的防雷、抗电磁干扰性能,保证了施工质量。3.适用范围本工法适用于铁路工程中各种贯通地线的敷设接地施工;4.工艺原理贯通地线是一种用于铁路信号系统全线统一接地的电缆,铁路电气系统各个工作接地点为了保持一致,使系统设备接地安全可靠,消除不同设备之间因存在的电位差引起的电位不平衡电流,实现对人体和设备的有效可靠防护,保证全线所有信号传输设备的接地电位在任何区段都保持相对一致,确保铁路运输安全畅通。- 2 -5.工艺流程及操作要点贯通地线的敷设按照先路基后桥梁、隧道的方式进行,整体按照敷设完成一段就与相邻已敷设完成的贯通地线进行连接,最终实现全线贯通路。路基地段根据土建施工单位进度进行分段敷设,路基地段埋深 1.5m,覆盖 30cm 软土后,再敷设信号电缆,贯通地线不得与电缆接触,路基地段施工顺序为电缆沟开挖—贯通地线敷设—引接线、横向连接线引接—电缆沟回填、夯实。信号设备如轨道变压器、室外隔离盒、简单和完全横向连接、电缆的屏蔽地线、高柱信号机的安全地线均需与贯通地线做接地连接。桥梁槽道内贯通地线与金属部分接触时,需做绝缘处理,防止放电烧毁电缆;在整体道床隧道内需在隧道线路两侧电缆沟内敷设贯通地线,贯通地线需与接地体可靠连接。下面就施工中贯通地线的接续及设备接地引接贯通地线、桥上电缆槽内贯通地线绝缘包扎、整体隧道内贯通地线与接地端子连接、简单和完全横向连接分别论述。5.1 贯通地线的接续、设备接地引接贯通地线贯通地线敷设同时,轨道变压器、室外隔离盒、简单和完全横向连接、电缆的屏蔽地线、高柱信号机的安全地线均需与贯通地线做接地连接。贯通地线的接续采用直通接续,电气设备的引接采用 T 型接续,均采用 C 型压接件压接。埋深、防护合格图 5.1.1-1 贯通地线接续工艺流程图施工准备剥除贯通地线导电绝缘护套、剥除分支多股铜缆护套将需接续的贯通地线按直通接续、T 型接续整理到位铜质 “C”形压接件安装在压接钳内压接用防水防腐自粘胶带进行整体密封防腐处理接地电阻测试仪测试接地电阻值电气性能测试,填写试验报告单收尾、现场整理开挖电缆沟,敷设贯通地线- 3 -图 5.1.3-2 图 5.1.3-3在贯通地线与防雷接地端子之间敷设 25mm2复套黑皮地线,轨道变压器、室外隔离盒处 25mm2复套黑皮地线用冷压钳压接铜端头,固定在防雷接地端子上。贯通地线接续工艺流程如图 5.1.1-1 所示(与 25mm2复套黑皮地线与贯通地线连接相同):贯通地线接续用 C 型连接器连接,接好后用防水防腐自粘胶带缠好,缠好后需严密、不透水。贯通地线的接续步骤如下:5.1.1 接续工具和接地器材的准备5.1.2 贯通地线剥头用卷尺分别在两根贯通地线上从端头起分别量出比三个“C”形压接件略宽的长度,并做好标记。在标记处用管子割刀环切贯通地线护套,使用电工刀从断开处向端头纵向切开,剥去护套,露出铜绞线(见图 5.1.2-1~图 5.1.2-2) 。5.1.3 贯通地线接续将铜质“C”形压接件安装在压接钳内将两根露出铜绞线的贯通地线错开重叠在一起,先从露出铜绞线的一根贯通地线一端开始,放入铜质“C”形压接件内,反复压压接钳的手柄,直到听到“嗒”的一声,然后顺时针旋转压接钳的手柄不动后将手柄向下压,压接钳的模具松开(见图 5.1.3-1) 。第一个铜质“C”形压接件压接完成后,再从露出铜绞线的另一根贯通地线一端开始,进行第二个铜质“C”形压接件的压接,两个铜质“C”形压接件的间隔距离在 20mm~25mm 之间。铜质“C”型压接件、贯通地线和引接线的铜绞线压成一体(直通接续见图 5.1.3-2、T 型接续见图 5.1.3-3) 。5.1.4 防水防腐自粘胶带图 5.1.3-1图 5.1.2-1 图 5.1.2-2- 4 -图5.1.4-2 直通接续 图5.1.4-3 T形接续 贯通地线的接续处采用防水防腐自粘胶带进行整体密封防腐处理,用防水防腐胶带缠绕贯通地线,从左向右顺序缠绕。防水防腐自粘胶带和接续密封见图 5.1.4-1~图 5.1.4-3。5.1.5 用接地电阻测试仪测试贯通地线接地电阻,接地标准≤1 欧姆。贯通地线敷设完毕后,需对贯通地线的接地电阻进行测试,测试仪器采用 ZC29B-2 型(0.1-10-1000Ω) ,采用直线布极地桩法测试。测试示意图如图 5.1.5 所示:图 5.1.5 直线布极地桩法测试示意图测试时,首先布设接地极,垂直于贯通地线钉接地极,间隔 20m 布置。接地极埋设后,连接测试线,与贯通地线连接的测试线一端连接 P2 端子,与贯通地线距离 20m 的接地极连接 P1 端子,与贯通地线距离 40m 的接地极连接 C1 端子。接地电阻测试仪测试接地电阻时,应将接地电阻测试仪平放,调整指针至零位。然后将倍率调整旋钮 S 放在较高档位,慢摇发电机 GR 手柄,同时转动测量度盘 C,使指针至零,测量度盘 C 示数乘以倍率调整旋钮倍数即为接地电阻值。若 C 转至读数小但指针不归零,应调整倍率调整旋钮 S 至较小倍率,继续测量。测量贯通地线接地电阻>1 欧姆时,就需要就近埋设石墨接地极,用以降低贯通地线接地电阻。5.2 桥上电缆槽内贯通地线绝缘包扎图5.1.4-1 防水防腐自粘胶带20m 20m环保型贯通地线- 5 -桥上信号电缆槽内敷设贯通地线后,进行贯通地线绝缘包扎,防止牵引电流不平衡,通过完全横向处吸上线串入贯通地线,造成贯通地线与桥槽支架金属部件之间放电现象。采用牛筋管缠绕贯通地线、塑料扎带固定施工方法,施工流程如图 5.2-1 所示:5.2.1 用螺丝刀松开桥上电缆槽固定螺丝,取下盖板放置在步行踏板上,派专人看守,防止设备、材料侵限;5.2.2 桥上电缆槽为 4m 一根,每根有固定螺杆 3 处,找出槽道内的金属部件,如固定槽道螺杆、支架固定卡具;5.2.3 在每根电缆槽中间螺杆处使用 15cm~20cm 长绝缘管缠绕贯通地线,用 4×100扎带扎紧,防止绝缘管松动;5.2.4 两电缆槽接头、固定槽道螺杆、支架固定卡具处用 40cm 长绝缘管缠绕贯通地线,用 4×100 扎带扎紧;5.2.5 电缆槽盖板固定,上紧螺母后,使用 3mm 铁丝在外面捆扎,铁丝需捆扎穿过电缆槽支架。5.2.6 安全员检查现场无机具、材料,撤离现场。现场施工如下图 5.2-2~3 所示:防止设备、材料侵限施工人员、机械、材料准备找出槽道内的金属部件电缆槽中间螺杆处绝缘管缠绕贯通地线其余金属构件处用绝缘管缠绕贯通地线电缆槽盖板固定收尾、现场整理松开桥上电缆槽固定螺丝,取下盖板图 5.2-1 贯通地线绝缘包扎施工图- 6 -5.3 整体隧道内贯通地线与接地端子连接从隧道进口 2m 开始,在隧道壁底部沿线路走向,每间隔 100m 设一个接地套筒,用于贯通地线、其他接地与整体道床综合接地体连接。接地套筒至贯通地线接地端子间的引接线采用 25mm2软铜绞线,连接方式为铜螺栓固定。施工流程如图 5.3-1 所示:5.3.1 掀开隧道内电缆槽盖板;5.3.2 找到隧道壁接地端子,用冲击钻在隧道壁钻孔;5.3.3 剪一段长 1m 的 25mm2软铜绞线,敷设 25mm2软铜绞线,接地端子处、贯通地线处预留 5cm 长度;5.3.4 电缆槽内贯通地线连接:剥开铝护套,25mm 2多股铜缆 T 接,采用与贯通地线接续相同施工工艺,防水胶带缠绕;5.3.5 与接地端子连接:接地端子为有螺纹的铜管,25mm 2多股铜缆冷压铜端头,采用与铜管匹配的铜螺杆栓接。图 5.2-2 绝缘包扎施工图 图 5.2-3 绝缘包扎完成图无侵限施工准备电缆槽壁钻孔敷设 25mm2 软铜绞线贯通地线与 25mm2 软铜绞线 T 接25mm2 软铜绞线与接地端子连接电缆槽水泥盖板恢复收尾、现场整理掀开电缆槽水泥盖板图 5.3-1 隧道内贯通地线与接地套筒连接示意图- 7 -隧道内贯通地线敷设如图 5.3-1 所示,贯通地线与接地套筒连接如图 5.3-2 所示:5.4 简单和完全横向连接简单和完全横向连接在区间、站内、进站口位置,用以平衡上下行钢轨之间不平衡电流,防止电击事故发生。通过横向连接示意如图 5.4-1。5.4.1 简单横向连接两轨道间的等电位连接,不直接接地,通过调谐区段空芯线圈中间抽头与 ZPW.ULG 防雷单元连接,再连接至贯通地线。现场施工图 5.4.1-1 所示,施工流程如图 5.4.1-2:图 5.3-2 隧道内贯通地线敷设 图 5.3-3 贯通地线与接地套筒连接图 5.4-1 完全、简单横向连接示意图- 8 -1 在横向连接处扼流变压器至调谐区段空芯线圈之间开挖过道,埋设过道管,敷设70mm2多股铜缆; 2 在调谐区段空芯线圈对面线路外侧设置扼流变压器,钢轨打孔,安装扼流引接线;3 在扼流变压器侧 70mm2多股铜缆压接铜端头,固定与扼流变压器中点;4 在空芯线圈处 70mm2多股铜缆压接铜端头,固定与空芯线圈中间抽头;5 再在空芯线圈中间抽头与贯通地线之间敷设 25mm2多股铜缆,一端压接铜端头固定在中间抽头,一端采用 T 接方式与贯通地线连接。5.4.2 完全横向连接完全横向连接与简单横向连接类似,区别是完全横向连接是两轨道间的等电位连接,连接处不经过防雷元件,如图 5.4-1 所示,两扼流(或一扼流一空芯线圈)之间连接后,通过一扼流中点(空芯线圈)直接接地,不通过防雷元件。在完全横向连接处回流线的吸上线一律接至扼流变压器中点。进站口做为一个特殊点,也需根据设计做横向连接,施工流程图 5.4.2-1 如下:图 5.4.1-2 简单横向连接流程图图 5.4.1-1 简单横向连接示意图合格施工准备安装扼流变压器及引接线70mm2多股铜缆固定与扼流变压器中点70mm2多股铜缆固定与空芯线圈中间抽头敷设 25mm2多股铜缆25mm2多股铜缆压接固定收尾、现场整理开挖过道,敷设 70mm2多股铜缆- 9 -1 进站口上下行线路上绝缘节处,绝缘两侧安装扼流变压器、扼流引接线中间连接板;2 用钢轨钻孔机在线路上钻孔,安装固定扼流钢轨引接线;3 在进站口上下行扼流变压器之间开挖过道,敷设 70mm2多股铜缆;4 70mm2多股铜缆压接铜端头,分别固定在上下行扼流变压器中间连接板上;5 回流线的吸上线一律接至扼流变压器中间连接板。施工现场连接如图 5.4.2-2 所示:6.材料与设备6.1 本工法所用的的材料主要为贯通地线接地连接附件。图 5.4.2-2 进站口横向连接图施工准备安装固定扼流钢轨引接线开挖过道,敷设 70mm2多股铜缆70mm2多股铜缆压接铜端头,固定在中间连接板上回流线的吸上线连接中间连接板收尾、现场整理图 5.4.2-1 进站口横向连接流程图安装扼流变压器- 10 -6.2 本工法所用设备均为常用设备,其主要设备见表 6.1。表 6.1 贯通地线接地连接主要机具设备表 序号 设备名称 数量 规格型号 单位 备注一、主要施工工机具及材料1 铜端头 若干 个2 C 型压接件 若干 35mm2 个3 钢丝钳 1 20cm 把4 壁纸刀 1 把5 螺丝刀 1 30cm 把6 尖嘴钳 1 把7 喷灯 1 3 升 个8 管子割刀 1 把9 70mm2多股铜缆 若干 hm10 25mm2多股铜缆 若干 hm11 自粘带 2 卷12 压接钳 1 套二、试验仪器1 接地电阻测试仪 1 ZC29B-2 台7.质量控制7.1 本工法严格执行以下规范、标准的要求。《客运专线铁路信号工程施工质量验收暂行标准》铁建设【2007】213 号《客货共线线路信号工程施工技术指南》 (TZ206-2007)《铁路信号施工规范》 (TB10206-99)7.2 施工操作人员必须持证上岗。7.3 选用优质的试验仪器,并确保在合格有效期内使用。8.安全措施
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