大地的导电性

接地棒是埋入或打入地下的接地体，比表层接地体更深，架空接触线支柱的基础可被视为接地棒。如7.7中描述的那样，每隔一段距离就有支柱立在打入地面几米深的钢基础或钢管中。

支柱基础的接地电阻是牵引接地系统的一个重要部分。它们也被称为支柱接地。为便于计算支柱基础的接地电阻估算值RM，则假设它为一根接地棒。这样就可以使用下列公式计算深度为tE，直径为d的支柱基础的接地电阻

对于矩形截面的基础，可通过把矩形的短边长代替直径得到近似的接地电阻值。

如上式所示，除了基础的几何形状外，土壤电阻率是决定RM的最重要因素。在干燥的地方，由于混凝土的土壤电阻率很高，安装在现场浇注的混凝土基础上的支柱，接地电阻可能为几百欧姆。而在打入地下的钢桩上的支柱基础，其接地电阻为8～10Ω。打入地下的钢管基础的接地电阻也很低，和钢桩上的差不多。外径为508mm的钢管基础，接地电阻为2～13Ω。这些钢管的长度通常在3.5m和6m之间不等。　表12.5中列出了在德国铁路标准的、支柱接地电阻的一般参考值。该表是以德国铁路997标准 [12.9] 为基础！

表12.5 在铁路应用中，ρ_E＝100Ωm时，接地电阻和接地体电导率的参考值

注 1) 根据 [10.25]。

例： 假设接地电阻率分别为27Ωm和290Ωm，钢管的直径为0.508m，其打入深度为5m，求接地电阻。求得的值分别为3.2Ω和33.9Ω。

根据EN 50 341-1和德国铁路997标准 [12.9]，下面的公式可用于计算钢筋混凝土支柱基础的接地电阻：

在这个公式里，d是半球基础的直径，半球的体积V与d之间的关系为： d=1.57V^1/3

例： 假设土壤的电阻率分别为27、100Ωm和290Ωm，求不同体积的钢筋混凝土基础在不同地方的接地电阻。

表12.6列出了体积分别为1、2m³和3m³的基础的接地电阻值。

表12.6 在接地电阻不同的土壤中，钢筋混凝土基础上的支柱接地电阻R_MΩ

此例说明支柱的接地电阻基本取决于土壤电阻率。基础的体积影响很校

应该注意的是式 (12.21) 适合于有钢筋的混凝土基础！在无水的沙质土壤里，没有钢筋的现场浇注的混凝土基础的电阻值可能高达300Ω。

12.4.3.2 单位长度的有效漏泄电导

基础接地电阻为RM的所有支柱都是平行于线路的相互连接的接地体。这些平行的接地体是单位长度有效漏泄电导Y′TEeff的重要决定因素。人们曾经对钢轨漏泄电导为典型值及不同类型的轨道上部结构的支柱接地电阻对单位长度有效漏泄电导的影响进行过计算。选择RM的范围为10 ～500Ω，这在实际情况中比较常见，对每km有16根支柱 (与线路电气连接) 的线路进行计算，结果见表12.7。

表12.7 假定每km有16根支柱时，不同接地电阻支柱的单位长度有效的漏泄电导 S/km

在双线铁路系统中，当两列车错车时，钢轨对大地电压出现叠加，使轨电位增加一倍。　标准EN 50 122-1要求： 对于交流牵引系统，在车站、建筑物或非铁路金属结构附近，所有导电体，比如桥梁的扶手、信号机支柱等都应该与钢轨相连，也就是与大地直接相连。这个附加的接地导致这些区域的单位长度有效漏泄电导的值高于上述的计算结果。在车站，由于与正线平行的其他线路的影响，单位长度有效漏泄电导值被增加很多。　比如，在有四条股道的车站里，线路铺了道碴，有两根钢轨根据表12.4进行绝缘，在支柱的接地电阻为50Ω时，则总的单位长度有效漏泄电导为2×0.42S/km+2×0.10S/km=1.04S/km。由于这种影响，在众多平行股道、且有很多元件与牵引大地相连的大车站，可测量到的单位长度有效漏泄电导值为10S/km或者更高。