高速铁路综合接地系统的接地阻抗与散流特性

高速铁路综合接地系统(HRIGS)是高速铁路运行安全的重要保证,研究HRIGS接地阻抗和散流特性对于准确理解HRIGS作用机制及测量方法具有重要意义.为此,采用CDEGS数值仿真软件,建立了HRIGS贯通地线计算模型,得到了HRIGS接地阻抗与土壤电阻率、贯通地线的半径、埋深、宽度等的关系.提出了HRIGS作用范围、散流长度和接地阻抗有效测量长度的概念,并计算得到了不同土壤电阻率下这3个参数的定量数值.结果表明,随着土壤电阻率的增大,HRIGS的作用范围、散流长度和接地阻抗有效测量长度也逐渐增大.在综合接地系统作用范围内,离钢轨最远的垂直距离与土壤电阻率近似呈幂函数关系,当土壤电阻率为100 Ω·m时,HRIGS散流长度约为4km,接地阻抗测量有效长度约为2km;而土壤电阻率为5 000 Ω·m时,HRIGS散流长度达30km,接地阻抗有效测量长度约为10km,HRIGS接地阻抗有效测量长度明显小于散流长度.