上海光源工程接地技术研究
陈众励1 / 程大章2
1. 上海建筑设计研究院有限公司，上海 200041
2. 同济大学，上海 200070

Study on the Grounding Technology for Shanghai Synchrotron Radiation Facility Project
Chen Zhongli / Cheng Dazhang

摘 要 上海光源工程由100MeV 电子直线加速器、3.5GeV 增强器、3.5GeV 电子储存环以及沿环外侧分布的同步辐射光束线和实验站组成。在这些工作区域设置了大量精密的控制、测量、分析仪器与装置，构成实验站。实验站用同步辐射光进行各种科学研究和技术开发。这些装置分布在直径为600m 的环形区域内，为此需提供稳定与可靠的电气接地系统，才能保障各种科学实验的顺利进行。本文进行雷击与强干扰下数字仿真计算，在仿真或物理实验的数据基础上，分析上海光源工程接地系统实施方案的效果并提出适用的相关建议。
关键词 上海光源工程 接地系统 仿真实验
Abstract Shanghai Synchrotron Radiation Facility Project is composed of the 100MeV electron linear accelerator, 3.5GeV booster, 3.5GeV electron storage ring and the outer ring along the distribution of the synchrotron radiation beam lines and experimental stations. In these areas a large number of precision control, measurement, analytical instruments and devices are set that constitute the Experiment Station.
With synchrotron radiation, various scientific research and technological development are carried out in the Experiment Station. These devices are located in the 600 meters in diameter within the region, a stable and reliable electrical grounding system is required in order to guarantee the success of scientific experiments. In this paper, the digital simulation calculation is made under the lightning and strong interference, and based on the simulation or physical experiment data. It analyzes the
effect of grounding system implementation plan for Shanghai Synchrotron Radiation Facility project and makes appropriate recommendations.
Keywords Shanghai Synchrotron Radiation Facility, grounding system, simulation
1 上海光源工程防雷接地系统概述
       上海光源工程位于浦东新区张江高科技园区西南部，南依张衡路，北靠蔡伦路，东临科苑路，西近三八河。地块东西长约600m，南北长约300m。工程周边较为空旷，目前尚无较大型的高层建筑。上海光源工程的各种实验装置及主构筑物主要分布在直径220m 左右的圆形区域内，建筑高度在16m 以下，其防雷系统接闪器部分采用了主动式预放电针加常规避雷带的技术方案，接闪器分别为：安装在建筑物顶部的6 套PULSAR 预放电针, 针长度为4m，以60°的间隔均匀分布在直径约115m 的圆周上。此外，建筑还按照二类防雷要求，在屋顶用10mm 直径圆钢制作了避雷带。

        在光源工程的接地及相应系统的施工期间，课题组数次赴现场与施工方进行了深入的探讨，并取得了部分现场接地电阻（单根接地极及利用砼桩基内钢筋作接地）的实测值，基本上在1.1Ω 〜0.28Ω 范围内。

        光源系统的人工辅助接地极由两组独立的接地构成，其垂直接地极部分采用单根直径25mm、长2500mm 的圆钢制做。圆钢外表包覆厚约2mm 的铜皮（提高接地体抗腐蚀能力）打入地下，顶端距地表1m。其中一组接地极为29 根圆钢、排成三排布设，其网格间距为1500×500 mm。另一组接地极为矩形排列的20根圆钢，分布间距为3000×2500mm。两组辅助人工接地极均采用95mm2 的铜导线穿PVC 套管或SC50 钢管引至各弱电信号专用地组盒，其中一组引线长度最长达148m（H4-W4 至中心人工接地极），另一组人工辅助接地引线也长约50m。

        我们的研究重点是根据光源工程防雷接地系统的设计方案进行雷击与强干扰下的地电位数字仿真计算，在仿真或物理实验的数据基础上，分析上海光源工程接地系统实施方案的效果并提出适用的相关建议。