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單個接地裝置的接地電阻對綜合接地系統(tǒng)接地電阻的影響計算

文檔作者：傅志躍文檔來源：中國鐵建股份有限公司房地產(chǎn)開發(fā)部監(jiān)管處		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月18日
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單個接地裝置的接地電阻對綜合接地系統(tǒng)接地電阻的影響計算：傅志躍 105
文章編號：1672—7479(2015)04—0105—02
單個接地裝置的接地電阻對綜合接地
系統(tǒng)接地電阻的影響計算
傅志躍
(中國鐵建股份有限公司房地產(chǎn)開發(fā)部監(jiān)管處，北京100085)
The Calculation of the Single Grounding Resistance’S
Influence on Integrated Grounding Resistance
FU Zhiyue
摘要建立鐵路綜合接地系統(tǒng)仿真計算模型，計算單個接地裝置的接地電阻對綜合接地系統(tǒng)電
阻的影響：當(dāng)單個接地裝置之間的距離為100 nl，單個接地裝置的接地電阻R≤40 Q 時，可使綜合接地
系統(tǒng)的等效接地電阻小于l Q，滿足相關(guān)文獻(xiàn)的規(guī)定。
關(guān)鍵詞接地電阻綜合接地仿真分析
中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
鐵路綜合接地系統(tǒng)是一種縱向貫通型大型水平接
地體，通過沿線接地裝置將長達(dá)數(shù)百公里乃至上千公
里的高速鐵路綜合接地系統(tǒng)連成一體，其接地電阻測
量方法有別于傳統(tǒng)的測量方法 。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)規(guī)
定，沿線任一點的綜合接地電阻值應(yīng)不大于1 Q 。
通過建立綜合接地系統(tǒng)仿真計算模型，計算單個接地
裝置的接地電阻對綜合接地系統(tǒng)接地電阻的影響。
1 仿真模型建立
根據(jù)鐵路綜合接地系統(tǒng)的定義，綜合接地系統(tǒng)的
等效接地電阻為貫穿地線上任一點看進(jìn)去的等效阻
抗，即為綜合接地系統(tǒng)的接地電阻。該等效阻抗是由
貫穿地線本身的阻抗和兩側(cè)沿線配置接地裝置的阻抗
構(gòu)成的鏈形回路組成。因此，可設(shè)想在貫穿地線的某
個點通過施加一個交流電流源，，電流通過引出線、貫
穿地線、接地裝置以及大地構(gòu)成回路，用電壓表測這點
的電位為U，U與，的比值即為綜合接地系統(tǒng)的接地
電阻值。
在兩接地裝置中間的貫通地線上接入電流源s，
并測量這一點的電位，如圖1所示。
收稿日期：2015—04—24
作者簡介：傅志躍，男，1999年畢業(yè)于華東交通大學(xué)鐵道電氣化專業(yè)，高
級工程師。
一 ： ： ： ：
圖1 綜合接地系統(tǒng)接地電阻的測量
不考慮鐵路沿線必須接人綜合接地系統(tǒng)的自然接
地體，假設(shè)綜合接地系統(tǒng)僅僅是由人工接地裝置間隔
一定距離組成，每隔100 m應(yīng)設(shè)置一個接地裝置，根據(jù)
綜合地線的裝設(shè)形式，計算選取電纜模型，貫通地線采
用截面為70 mm 銅導(dǎo)線。根據(jù)圖1，可在綜合接地系
統(tǒng)中部建立ATP仿真計算模型。設(shè)綜合接地系統(tǒng)中
部的兩側(cè)分別接有9個接地裝置，每兩個接地裝置之
間的間隔為 ，在綜合接地系統(tǒng)中部線段的L／2處注
入一個電流源，其頻率為50 Hz，峰值為100 A；單個接
地裝置的電阻值依此取1 l-I、5 Q、10 n、15 l-I。測量注
入點的電壓和一側(cè)分別流過9個接地裝置的電流。
2 單個接地裝置的電阻值對綜合接地電阻的
影響
當(dāng)接地裝置之間間隔100 m，電流源為100 A時，
通過仿真計算，得到電壓表的讀數(shù)和流過綜合地線同
106 鐵道勘察 2015年第4期
側(cè)9個接地裝置的電流大小(如表1)。
表1 電壓表讀數(shù)、同側(cè)接地裝置電流大小與
接地裝置接地電阻的關(guān)系
兄／n
1
5
1O
15
20
U／V 11 l ／3 l4 I5 l6 l1
4．75 3．88 3．33
5．39 5．19 5．05
5．47 5．37 5．30
5．5O 5．44 5．39
5．52 5．47 5．43
14．79 l3．17 10．o9 7．754 6．02
36．41 7．02 6．47 6．O0 5．67
63．22 6．2l 5．97 5．77 5．60
9O．53 5．96 5．82 5．69 5．59
l18．4 5．86 5．75 5．65 5．58
3．O2 2．88
4．96 4．9l
5．26 5．23
5．36 5．34
5．40 5．39
由表1仿真數(shù)據(jù)可以分析得到：當(dāng)單個接地裝置
的電阻值為1 Q時，在測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等
效接地電阻R =0．147 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為
5 Q時，在測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻
R =0．364 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為1O n時，在
測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻R。=
0．632 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為15 Q時，在測量
點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻R。=0．905 n；當(dāng)
單個接地裝置的電阻值為20 Q時，在測量點得到的綜
合接地系統(tǒng)等效接地電阻R。=1．184 Q。
當(dāng)接地裝置之間間隔200 m，電流源為100 A時，
通過仿真計算，得到電壓表的讀數(shù)和流過綜合地線同
側(cè)9個接地裝置的電流大小(如表2)。
表2 電壓表讀數(shù)、同側(cè)接地裝置電流大小與
接地裝置接地電阻的關(guān)系
RE' U， l、， 12／A 13／A I,／A t,／A 16／a 17／A 18／A 19／A
1 21．19 17．9l 12．34 8．48 5．83 4．O2 2．82 2．1O 1．71 1．55
5 46．68 8．74 7．52 6．55 5．8O 5．23 4．83 4．56 4．39 4．32
1O 72．63 7．Ol 6．46 6．02 5．67 5．40 5．2O 5．O6 4．97 4．92
15 99．07 6．45 6．12 5．84 5．62 5．45 5．32 5．23 5．17 5．14
20 125．94 6．19 5．96 5．76 5．60 5．48 5．38 5．3l 5．26 5．22
由表2仿真數(shù)據(jù)可以分析得到：當(dāng)單個接地裝置
的電阻值為1 n時，在測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等
效接地電阻R。=0．212 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為
5 n時，在測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻
R。=0．467 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為10 Q時，在
測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻R =
0．726 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為15 Q時，在測量
點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻RO=0．991 Q；
當(dāng)單個接地裝置的電阻值為20 Q時，在測量點得到的
綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻R。=1．256 Q。
當(dāng)接地裝置之間間隔300 m，電流源為100 A時，
通過仿真計算，得到電壓表的讀數(shù)和流過綜合地線同
側(cè)9個接地裝置的電流大小(如表3)。
由表3仿真數(shù)據(jù)可以分析得到：當(dāng)單個接地裝置
的電阻值為1 Q時，在測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等
表3 電壓表讀數(shù)、同側(cè)接地裝置電流大小與
接地裝置接地電阻的關(guān)系
R／ U／ ll／丸h／A h／h I,／A 15／A 16／A IT／A 18／A tg／A
1 25．99 21．09 l3．39 8．49 5．37 3．39 2．16 1．43 1．05 O．91
5 56．58 10．37 8．5O 7．O3 5．91 5．07 4．49 4．11 3．88 3．78
1O 82．72 7．85 6．98 6．28 5．73 5．32 5．O2 4．81 4．69 4．63
15 108．5 6．98 6．44 6．O1 5．66 5．40 5．20 5．07 4．98 4．94
20 l34．6 6．56 6．18 5．87 5．63 5．44 5．29 5．19 5．13 5．10
效接地電阻R。=0．26 n；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為
5 n時，在測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻
R。=0．566 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為1O Q時，在
測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻R。=
0．827 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為15 n時，在測量
點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻R。=1．085 Q；當(dāng)
單個接地裝置的電阻值為20 n時，在測量點得到的綜
合接地系統(tǒng)等效接地電阻R =1．346 Q。
當(dāng)接地裝置之間間隔400 m，電流源為100 A時，
通過仿真計算，得到電壓表的讀數(shù)和流過綜合地線同
側(cè)9個接地裝置的電流大小(如表4)。
表4 電壓表讀數(shù)、同側(cè)接地裝置電流大小與
接地裝置接地電阻的關(guān)系
5 65．63 11．84 9．36 7．44 5．98 4．92 4．18 3．7l 3．44 3．31
10 92．9 8．7O 7．49 6．53 5．80 5．24 4．85 4．58 4．42 4．34
l5 l18．2 7．53 6．77 6．17 5．70 5．35 5．09 4．91 4．8O 4．75
20 143 6 6．94 6．4】 5．99 5 65 5．40 5．21 5 08 5 oo 4 95
由表4仿真數(shù)據(jù)可以分析得到：當(dāng)單個接地裝置
的電阻值為1 n時，在測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等
效接地電阻R =0．3 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為
5 Q時，在測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻
R。=0．656 n；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為10 n時，在
測量點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻R =
0．929 Q；當(dāng)單個接地裝置的電阻值為15 Q時，在測量
點得到的綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻R。=1．182 Q；當(dāng)
單個接地裝置的電阻值為20 Q時，在測量點得到的綜
合接地系統(tǒng)等效接地電阻R =1．436 n。
按相關(guān)規(guī)范要求，鐵路綜合接地系統(tǒng)的等效接地
電阻應(yīng)小于或等于 1 Q，即R。-~．R／2n≤1，式中風(fēng) 是綜
合接地系統(tǒng)的等效接地電阻， 是單個接地裝置的接
地電阻，則有R≤2n，表明測量點左右兩側(cè)的接地裝置
的個數(shù)n大于單個接地裝置接地電阻值的一半 ／
2時，就可滿足綜合接地系統(tǒng)的接地電阻不大于1 Q。
當(dāng)接地裝置之間間隔100 m，電流源為100 A，R
一定時，要滿足綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻不大于
1 ，所需最少接地裝置個數(shù)n的仿真結(jié)果如表5。
高架橋連續(xù)梁跨越河道施工度汛支架技術(shù)：馬海濤 107
文章編號：1672—7479(2015)04—0107—03
高架橋連續(xù)梁跨越河道施工度汛支架技術(shù)
馬海濤
(中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司鄭州設(shè)計院，河南鄭州450052)
Crossing Rivercourse Construction Flood Bracket
Techniques in Continuous Beam of City Viaduct
MA Haitao
摘要城市高架橋與河道、水系(尤其是泄洪通道)等交叉節(jié)點工程，施工過程中保證河道暢通、
防汛泄洪尤為重要。介紹高架連續(xù)梁跨越河道施工度汛支架技術(shù)，包括度汛支架的總布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計、
結(jié)構(gòu)驗算、施工等內(nèi)容，可為類似工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞城市高架橋連續(xù)梁河道度汛支架設(shè)計施工
中圖分類號：U445．4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
1 概述
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高架橋建設(shè)日益增多，工程
中經(jīng)常遇到與河道、水系交叉的設(shè)計及施工節(jié)點。對
于排洪河道，設(shè)計及施工中如何確保水路暢通，盡量減
收稿日期：2015—04—21
作者簡介：馬海濤(1976一)，女，1998年畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)，工學(xué)
學(xué)士，高級工程師。
少對河道的干擾尤為重要。就“鄭州市京廣路一沙口
路快速通道工程 中高架橋跨越金水河度汛支架的設(shè)
計進(jìn)行分析，供類似工程參考借鑒。
2 工程概況
“鄭州市京廣路一沙口路快速通道工程”為鄭州
市區(qū)內(nèi)貫通南北向的一條快速通道，其高架橋梁段中
表5 所需最少接地裝置個數(shù)仃、測量點電壓 與
單個接地裝置接地電阻只的關(guān)系
尼 n 15 20 25 30 35 40
n 9 11 15 17 21 23
￡ V 9O．5 99．8 96．3 99．2 99．1 99．8
當(dāng)接地裝置之間間隔100 m，電流源，為100 A
時，仿真計算中設(shè)接地裝置左右分別為25個時，測量
點電壓l，、綜合接地系統(tǒng)等效接地電阻 。與單個接地
裝置的接地電阻R的關(guān)系的仿真結(jié)果如表6。
表6 電壓表讀數(shù) 與接地裝置接地電阻R的關(guān)系
￡7／V 57．O4 66．03 74．68 83．23 91．68 99．87
R0／[1 0．57 0．66 0．747 0．832 0．917 0．999
從表6可得知，若單個接地裝置的接地電阻 ≤
40 Q，而一條鐵路綜合接地系統(tǒng)的接地裝置個數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)
大于25，故在一般情況下可以滿足綜合接地系統(tǒng)的接
地電阻不大于1 Q的要求。
3 結(jié)論
研究計算結(jié)果表明：當(dāng)單個接地裝置之間的間隔
距離為100 m時，設(shè)計、施工保證單個接地裝置的接地
電阻R≤40 Q，能使綜合接地系統(tǒng)的等效接地電阻小
于1 n，滿足相關(guān)規(guī)定的要求。
參考文獻(xiàn)
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