接地主要包括牽引變電所及降壓變電所供電系統的工作接地,為保證人身安全和設備安全的保護接地,通信、信號等弱電系統的設備接地。各系統接地通過接地體、接地引出裝置、強弱電接地母排以及各系統接地端子排連接成一個綜合接地系統。
如何設計地鐵綜合接地設計方案,對供電系統安全運行、保護設備絕緣免受異常過電壓破壞、防止人身遭受電擊有重要的作用。
目前,地鐵的綜合接地方案出現很多的設計方案,并在運營過程中積累了寶貴的經驗。以下針對三種主要的地鐵綜合接地方案進行分析:
方案一:每個設備選用兩路獨立的電纜直接引出到接地母排上,設備之間沒有直接的電氣連接,如圖1所示。該方案安全性能最高,兩路電纜對每個設備形成了主備的備用方式,但是消耗了很多接地電纜,增加接地電纜的走線復雜程度,同時也增加了接地母排的連接結點,在工程中存在很大的局限性。
圖1 地鐵綜合接線方案一示意圖
方案二:每個設備通過一路電纜相互連接,最后引出到接地母排形成一個環網,如圖2所示。設備間任何一路連接電纜出現故障后都不會影響整個系統的接地安全,系統可靠,在工程中得到了廣泛的應用。
圖2 地鐵綜合接線方案二示意圖
方案三:設備間采用兩路電纜串聯,最后引出到綜合接地母排,如圖3所示,設備間的任何一路接地電纜斷開都不會影響整個系統的接地安全,但是在設備之間形成了環路,為故障電流提供了傳輸路徑。該方案在部分城市的地鐵建設中也有采用。
圖3 地鐵綜合接線方案三示意圖
方案一,雖然結構清晰,可靠性最高,但是在具體的工程中電纜分布復雜,接地母排結點繁多,經濟效益差,在現有的地鐵接地工程應用很少。
方案二,不僅大量減少了接地電纜,同時也增加了接地的可靠性,在目前地鐵綜合接地中得到廣泛應用。
方案三,雖然比起方案一,減少了大量連接電纜,接地母排的結點也控制在可以接受的范圍內,但是故障電流容易在設備之間形成環流,影響接地性能,存在一定的局限性。
在地鐵綜合接地的方案選擇過程中,應優先考慮方案二的系統設計,是目前城市軌道交通綜合接地設計的主要趨勢。
(編自《電氣技術》,原文標題為“ 地鐵綜合接地方案比選”,作者為彭晨。)