关于地铁车站综合接地网工程的探讨

宋桂华

摘要：地铁车站的综合接地系统采用人工接地网，为满足车站牵引供电、机电、通信、信号、车站非电气金属接地系统要求所设置，是我国地铁车站综合接地系统通常采用的方式，是地铁工程人身安全、设备安全及运营可靠性的重要保证，在防雷电流、防杂散电流、工作接地等方面，均起到重要作用。

关键词：地铁车站；综合接地网；接地电阻值

1地铁车站综合接地网工程概述

现以苏州市轨道交通5号线工程站综合接地网工程为例进行介绍。

（1）地铁车站综合接地网由两部分组成，分别为自然接地网和人工接地网。自然接地网由车站结构钢筋等自然接地体组成，人工接地网由人工水平接地体和垂直接地体、接地引出装置等组成，接地引出装置是由非磁性钢管、止水环、接地引出线、环氧树脂等几部分构成，止水环密封焊接在非磁性钢管外壁上，外表涂防锈漆，管内用环氧树脂填充密实，达到0.3MPa水压试验不渗水。

（2）人工接地网共设置4组接地引出线，分别为强电接地引出线、弱电接地引出线、非金属接地引出线、接触网架空地线专用接地引出线，每组接地引出线为3根，其中1根为备用。

（3）人工接地网和自然接地网通过4个预埋钢板和电缆相连接。

（4）人工接地网与车站结构底板平行布置，敷设深度为车站基坑垫层下约600mm。

（5）人工水平接地体采用50*5mm的紫铜排，铜含量≥99%；人工垂直接地体采用Φ50mm紫铜管，紫铜管的壁厚≥5mm，紫铜管长度为2.5m，铜含量≥99%。

（6）水平接地体与水平接地体、水平接地体与垂直接地体、水平接地体与接地引出装置的连接，均采用放热焊接。

（7）车站综合接地电阻值≤0.5Ω。

2接地网施工

2.1接地网施工流程

测量定位放线→水平接地体沟槽开挖→水平接地体施工→垂直接地体钻孔→垂直接地体施工→接地引出装置安装→放热焊接→隐蔽工程验收→土方回填。

2.2接地网施工工艺

2.2.1测量定位放线

根据施工图纸测定接地网的位置，用白灰粉作出标志。开挖前，使用水平仪测定水平标高，确定沟槽开挖深度；用经伟仪测定各网格轴线，确定沟槽开挖位置。

2.2.2沟槽开挖

根据已定位的水平接地体位置进行沟槽开挖，沟槽须平直、美观，底部无碎石等杂物，其深度、宽度及平整度符合设计及规范要求。

沟槽开挖示意图

2.2.3水平接地体敷设

根据水平接地体的长度，将水平接地体沿沟槽焊接成一个整体。理顺调直后，使其呈立直状态敷设在沟槽中，分段回填部分细土，保持其状态不变，然后进行与垂直接地体、接地引出装置之间的焊接。水平接地体埋深不小于600mm，敷设完成后进行回填，土中不得有杂物、碎石等，用打夯机夯实后再填平。

垂直接地体安装示意图

2.2.4垂直接地体安装

根据施工图纸已定位的垂直接地体安装位置，使用钻孔机钻出孔径为120-150mm、深为2.5m的孔，用泵将孔洞内积水抽干，将铜管垂直放入孔中，垂直接地体与水平接地体焊接完成后回填素土，用打夯机夯实后再填平。

2.2.5放热焊接

首先，将接地体擦拭干净，利用模具固定后，选取与其配套的放热焊模具，接地体与放热焊模具之间预留约2mm的间隙，接地体端部位于模穴中心位置，闭合模夹至锁定位置。

其次，将金属隔离片凹面朝上放置到放热焊模具反应腔底部，缓缓倒入火药，将引燃火药的炭精覆于火药上部，并均匀摊开，盖上顶盖。

再次，点燃引火粉，放热熔剂即在放热焊接的反应腔中进行剧烈的化学反应并猛烈燃烧。

最后，剧烈燃烧完全结束五分钟后，打开放热焊模具，用毛刷清除接地体及模具内的残渣，直至残渣被完全清除。

2.2.6接地电阻测试

为确保接地电阻值达到设计要求，在施工过程中须分阶段对已完工部分接地网进行接地电阻测试。根据测试结果对车站整个接地网完工后的接地电阻进行测算，决定是否施加降阻剂，以确保车站整个接地网完工后满足设计要求。

本工程接地电阻的测量采用三极直线法，其原理接线图如下：

三极直线法电极布置图三极直线法接地电阻测试原理接线图

2.2.7高阻处理

若接地电阻值不满足设计要求时，根据车站具体情况，可以采用施加降阻剂、深打接地极或扩大接地网三种补救措施。

3综合接地网埋设深度问题的提出及探讨

3.1接地网埋深问题的提出

根据地质勘察资料表明，苏州、上海等城市地下水位较高，降水费用较大，降水深度每增加1m，耗资可能呈数十倍增长。特别是车站降水较深时，还可能会引起地质灾害，危及车站周围建筑物、构筑物的安全。

目前一般做法，接地网埋设于车站底板之下。因此，在接地网施工时，至少须将水位降到接地网水平标高以下。如何做到既符合接地系统相关规范和使用功能的要求，又可以减少降水费用，还可以降低危及周围建筑物、构筑物的危险性。

故接地网埋深问题值得探讨。

3.2接地网埋深的设想

目前地铁车站接地网均埋设于车站底板以下，可能存在腐蚀等问题，导致接地电阻达不到设计要求，无法采取补救措施。为了解决上述问题，设想将综合接地网埋设于车站顶板之上，尤其对于苏州、上海等地下水位较高的城市，因接地网施工而增加降水费用的问题就迎刃而解了，同时还为日后管理维护创造了便利条件。

4结束语

作为百年大计工程，必须在方方面面精心设计、精心施工。在满足牵引供电、机电、通信、信号、车站非电气金属接地系统的要求，保证地铁工程人身安全、设备安全及运营可靠性等使用功能的前提下，尽可能地节约投资、降低安全风险。

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