高速鐵路綜合接地系統(tǒng)運(yùn)用中問(wèn)題及對(duì)策

陳政軍 上海鐵路局電務(wù)處

高速鐵路綜合接地系統(tǒng)運(yùn)用中問(wèn)題及對(duì)策

陳政軍 上海鐵路局電務(wù)處

綜合接地系統(tǒng)是高速鐵路行車(chē)設(shè)備的重要組成部分，也是近年來(lái)發(fā)生問(wèn)題較多的設(shè)備之一。就該系統(tǒng)的構(gòu)成、管理分工、系統(tǒng)接入規(guī)定以及存在的問(wèn)題分析等方面進(jìn)行闡述，提出了加強(qiáng)綜合接地系統(tǒng)運(yùn)用維護(hù)管理的措施。

高速鐵路；綜合接地系統(tǒng)；問(wèn)題；對(duì)策

1 綜合接地系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

目前，我國(guó)已進(jìn)入了高鐵經(jīng)濟(jì)時(shí)代，高鐵區(qū)域經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)日益凸顯，高鐵運(yùn)行的安全保障也直接關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。高速鐵路的快速發(fā)展離不開(kāi)技術(shù)設(shè)備的信息化、自動(dòng)化和智能化，而電子信息設(shè)備大量的運(yùn)用，對(duì)高速鐵路綜合防雷工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用提出了較高的要求，綜合接地系統(tǒng)作為防雷工程的重要組成部分，為保障高速鐵路的安全運(yùn)行發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。鐵路綜合防雷措施見(jiàn)圖1。

圖1 鐵路綜合防雷措施

根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》，高速鐵路、客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路、200 km/h客貨列車(chē)共線(xiàn)鐵路應(yīng)采用綜合接地系統(tǒng)方式，鐵路綜合接地系統(tǒng)由貫通地線(xiàn)、接地裝置構(gòu)成，其中接地裝置包括接地體（極）、接地端子和接地線(xiàn)。

高速鐵路綜合接地系統(tǒng)，將高速鐵路沿線(xiàn)的牽引供電、電力供電、信號(hào)、通信、信息等系統(tǒng)設(shè)備及建筑物、道床、站臺(tái)、橋梁、隧道、聲屏障等需接地的裝置通過(guò)共用地線(xiàn)連成一體。以沿線(xiàn)兩側(cè)敷設(shè)的貫通地線(xiàn)為主干，利用沿線(xiàn)橋梁、隧道、路基地段構(gòu)筑物設(shè)施內(nèi)的接地裝置作為接地體，形成低阻等電位綜合接地平臺(tái)。

1.2 設(shè)備管理與分工

根據(jù)《上海鐵路局高速鐵路行車(chē)組織細(xì)則》（下稱(chēng)《行細(xì)》），綜合接地系統(tǒng)的貫通地線(xiàn)由電務(wù)部門(mén)負(fù)責(zé)管理與維護(hù)，綜合接地系統(tǒng)內(nèi)的各接地裝置和引接線(xiàn)（含兩端接頭或端子）由各所屬專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)管理和維護(hù)，各專(zhuān)業(yè)需接入貫通地線(xiàn)時(shí)須經(jīng)電務(wù)部門(mén)同意。電務(wù)部門(mén)對(duì)貫通地線(xiàn)的各接地端子、相關(guān)地線(xiàn)接入和敷設(shè)做好動(dòng)態(tài)掌握。

1.3 接入綜合接地系統(tǒng)的規(guī)定

距接觸網(wǎng)帶電體5 m以?xún)?nèi)的金屬構(gòu)件和需要接地的設(shè)施、設(shè)備以及距線(xiàn)路兩側(cè)20 m范圍以?xún)?nèi)的鐵路設(shè)備房屋的接地裝置應(yīng)接入綜合接地系統(tǒng)。

路基地段信號(hào)電纜槽側(cè)壁預(yù)制接地端子應(yīng)與接觸網(wǎng)支柱同坐標(biāo)，由貫通地線(xiàn)引出的分支引接線(xiàn)與接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)的連接，應(yīng)在信號(hào)電纜槽外分別與接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)接地端子和電纜槽側(cè)壁預(yù)制接地端子尾端連接線(xiàn)相連接。

獨(dú)立避雷針和架空避雷線(xiàn)（網(wǎng)）的接地應(yīng)設(shè)獨(dú)立接地裝置。接地裝置與被保護(hù)建筑物或變、配電所接地網(wǎng)的地中距離不應(yīng)小于3 m；當(dāng)有困難時(shí)，可與綜合接地系統(tǒng)相連，但其地下連接點(diǎn)至建筑物內(nèi)的電氣、電子設(shè)備與接地網(wǎng)的地下連接點(diǎn)之間的地中長(zhǎng)度不應(yīng)小于15 m。

各專(zhuān)業(yè)接入綜合接地系統(tǒng)的主要地線(xiàn)見(jiàn)表1。

表1 綜合接地系統(tǒng)接入地線(xiàn)表

2 存在的問(wèn)題

2.1 維護(hù)管理界面不清晰

綜合接地系統(tǒng)因涉及信號(hào)、通信、供電、工務(wù)、房建、車(chē)輛、信息等專(zhuān)業(yè)，具有涉及專(zhuān)業(yè)多、接入設(shè)備多、結(jié)合部多的

特點(diǎn)，導(dǎo)致了設(shè)備維護(hù)管理界面不夠清晰。盡管路局已在高鐵《行細(xì)》中予以明確，但各設(shè)備管理單位在日常維護(hù)中易出現(xiàn)職責(zé)不清、結(jié)合部失管失查等現(xiàn)象。

2.2 設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量不高

由于綜合接地系統(tǒng)沒(méi)有在線(xiàn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，接地裝置及貫通地線(xiàn)是否良好，只能通過(guò)管理單位的人工檢查和測(cè)試來(lái)判斷，而各單位、系統(tǒng)對(duì)綜合接地系統(tǒng)認(rèn)識(shí)上的不統(tǒng)一，造成了部分單位的檢測(cè)流于形式，綜合接地系統(tǒng)的運(yùn)用狀況難以得到正確的評(píng)估，系統(tǒng)作用的發(fā)揮也無(wú)法進(jìn)行有效的評(píng)判。

再者，由于沒(méi)有監(jiān)測(cè)設(shè)備，貫通地線(xiàn)的日常維護(hù)也存在著較多的問(wèn)題，如合寧合武客專(zhuān)和沿?？蛯?zhuān)自開(kāi)通至2011年9月貫通地線(xiàn)累計(jì)缺失35 km和255.5 km，需重新投入費(fèi)用進(jìn)行整治，也給客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。

2.3 綜合地線(xiàn)不良導(dǎo)致事故多發(fā)

2012年8月，杭深線(xiàn)某站因接觸網(wǎng)鋼柱接地端子違反設(shè)計(jì)與綜合地線(xiàn)接地端子連接，且連接處螺絲松動(dòng)，在運(yùn)用過(guò)程中過(guò)流發(fā)熱引起接頭端子、螺栓、線(xiàn)鼻及墊圈等熔融（見(jiàn)圖2），燒壞信號(hào)電纜11根、通信光纜2根。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，事故地段的綜合接地系統(tǒng)存在電纜槽預(yù)設(shè)綜合接地端子未按設(shè)計(jì)施工，觸網(wǎng)鋼柱接地與綜合地線(xiàn)接地連接線(xiàn)螺絲松動(dòng)等問(wèn)題，為事故的發(fā)生埋下隱患。

圖2 熔融的接地端子

2013年12月，杭深線(xiàn)某區(qū)間隧道內(nèi)因扼流變中性點(diǎn)與綜合地線(xiàn)連接線(xiàn)、吸上線(xiàn)未規(guī)定設(shè)置，造成軌道電流回流不暢，貫通地線(xiàn)承載大電流后燒損，導(dǎo)致同溝敷設(shè)的3根信號(hào)電纜受熱損壞。如圖3。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該處隧道內(nèi)設(shè)計(jì)扼流變中性點(diǎn)與綜合貫通地線(xiàn)連接線(xiàn)應(yīng)有3處，實(shí)際僅安裝1處，設(shè)計(jì)有吸上線(xiàn)3處均未安裝。

圖3 燒損的貫通地線(xiàn)

上述案例中綜合接地系統(tǒng)存在的問(wèn)題，相關(guān)單位均未能提前發(fā)現(xiàn)，提出整治措施，消除設(shè)備隱患，導(dǎo)致安全保障設(shè)備長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，危及高鐵運(yùn)行安全。

3 對(duì)策措施

3.1 強(qiáng)化源頭控制

3.1.1 強(qiáng)化設(shè)計(jì)源頭控制

勘察設(shè)計(jì)單位嚴(yán)格按《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》和《鐵路防雷及接地工程技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)，是確保綜合接地系統(tǒng)有效投入運(yùn)用的前提。綜合接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般由信號(hào)設(shè)計(jì)人員牽頭，供電等其他設(shè)計(jì)參與，設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)明確標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)溝通，消除管理真空，落實(shí)建管責(zé)任。

3.1.2 強(qiáng)化質(zhì)量源頭控制

施工單位加強(qiáng)物資采購(gòu)管理，確保綜合接地系統(tǒng)中接地裝置、貫通地線(xiàn)、接地端子和配件質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。施工過(guò)程中嚴(yán)格按圖施工，不簡(jiǎn)化施工程序、遺漏施工環(huán)節(jié)，施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)是確保綜合接地系統(tǒng)運(yùn)用質(zhì)量的重要保證。

3.2 強(qiáng)化過(guò)程控制

3.2.1 強(qiáng)化施工監(jiān)管

綜合接地系統(tǒng)一般由信號(hào)施工單位牽頭施工，其他專(zhuān)業(yè)按需接入系統(tǒng)。監(jiān)理單位要全過(guò)程對(duì)綜合接地系統(tǒng)施工實(shí)施監(jiān)理，重要環(huán)節(jié)和隱蔽工程要實(shí)施旁站監(jiān)理，對(duì)專(zhuān)業(yè)結(jié)合部實(shí)施登記造冊(cè)管理。設(shè)備管理單位要提前介入，加強(qiáng)對(duì)綜合接地系統(tǒng)施工過(guò)程的監(jiān)管，監(jiān)督施工單位按圖施工，對(duì)不符要求的會(huì)同監(jiān)理和建設(shè)單位督促施工單位整改，消除質(zhì)量問(wèn)題不留隱患。

3.2.2 強(qiáng)化驗(yàn)收控制

施工驗(yàn)收是把住綜合接地系統(tǒng)質(zhì)量的最后一關(guān)，設(shè)備管理單位和監(jiān)理單位要共同負(fù)責(zé)，嚴(yán)格施工驗(yàn)收環(huán)節(jié)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)規(guī)對(duì)標(biāo)、逐項(xiàng)驗(yàn)收，建立問(wèn)題隱患庫(kù)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題入庫(kù)管理，實(shí)施整改閉環(huán)銷(xiāo)號(hào)。

3.2.3 強(qiáng)化維護(hù)質(zhì)量

一是探索綜合接地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)沿線(xiàn)敷設(shè)的貫通地線(xiàn)和接地裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)或定期監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處置接地阻值超標(biāo)、貫通地線(xiàn)中斷等安全問(wèn)題，提高綜合接地系統(tǒng)的運(yùn)用質(zhì)量。

二是嚴(yán)格落實(shí)設(shè)備維護(hù)管理制度。各系統(tǒng)按分工加強(qiáng)接地裝置、連接線(xiàn)和貫通地線(xiàn)的檢查和維護(hù)，確保系統(tǒng)中各部設(shè)備完整有效。

3.3 強(qiáng)化綜合管理

3.3.1 建立履歷檔案

設(shè)備管理單位應(yīng)結(jié)合施工驗(yàn)收，分別建立貫通地線(xiàn)、綜合接地端子檔案，詳細(xì)記錄貫通地線(xiàn)埋設(shè)、接地端子位置及對(duì)應(yīng)里程。加強(qiáng)履歷檔案的動(dòng)態(tài)維護(hù)，運(yùn)用維護(hù)中設(shè)備發(fā)生變化，應(yīng)同步進(jìn)行更正，確保綜合接地系統(tǒng)臺(tái)賬準(zhǔn)確。

3.3.2 建立聯(lián)合檢查分析機(jī)制

設(shè)備管理單位建立綜合接地系統(tǒng)聯(lián)合檢查分析制度，即電務(wù)、工務(wù)、供電、房建、車(chē)輛、信息等部門(mén)組成聯(lián)合體，由電務(wù)部門(mén)牽頭組織各相關(guān)專(zhuān)業(yè)部門(mén)每半年對(duì)綜合接地系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，檢查貫通地線(xiàn)、等電位連接線(xiàn)和連接點(diǎn)的連接狀態(tài)，測(cè)試接地電阻和鋼軌電位等，確保綜合接地系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

3.3.3 建立問(wèn)題聯(lián)合整治機(jī)制

在每年兩次的聯(lián)合檢查或日常維護(hù)測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)綜合接地系統(tǒng)不符合設(shè)計(jì)規(guī)定或發(fā)生缺失、不良等現(xiàn)象，各單位應(yīng)落實(shí)費(fèi)用，開(kāi)展聯(lián)合整治，共同消除安全隱患，提高綜合接地系統(tǒng)的運(yùn)用質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合接地系統(tǒng)作為高速鐵路重要設(shè)備設(shè)施之一，在確保高速鐵路運(yùn)行安全方面發(fā)揮關(guān)相當(dāng)重要的作用，但由于標(biāo)準(zhǔn)不完善、設(shè)計(jì)施工不規(guī)范、驗(yàn)收不徹底等，往往造成了高鐵客專(zhuān)綜合接地系統(tǒng)問(wèn)題諸多，隱患普遍存在的現(xiàn)象。近年來(lái)，局管內(nèi)各專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)從加強(qiáng)設(shè)計(jì)源頭、設(shè)備和施工質(zhì)量、施工過(guò)程管控入手，建立完善系統(tǒng)檔案，落實(shí)檢測(cè)制度，加快隱患整治力度，努力提升綜合接地系統(tǒng)的運(yùn)用維護(hù)水平，系統(tǒng)自身事故故障得到有效控制，為確保高鐵運(yùn)行安全發(fā)揮了應(yīng)有的作用。

[1]鐵運(yùn)〔2006〕26號(hào).《鐵路信號(hào)設(shè)備雷電及電磁兼容綜合防護(hù)實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)》.

[2]鐵運(yùn)〔2011〕144號(hào).《鐵路通信設(shè)備雷電綜合防護(hù)實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)》.

[3]鐵運(yùn)〔2012〕241號(hào).《鐵路貫通地線(xiàn)暫行技術(shù)條件》.

[4]通號(hào)（2009）9301.《鐵路綜合接地系統(tǒng)》.

責(zé)任編輯：宋飛 竇國(guó)棟

來(lái)稿時(shí)間：2015-01-06