地铁杂散电流危害及防护
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城市轨道交通中杂散电流的危害及防护摘要:本文主要从杂散电流的施工要求、杂散电流的防护原则、杂散电流的产生机理及危害、杂散电流的防护措施设计这几方面介绍了题目,本文旨在与同行探讨学习,共同进步。
关键词:施工要求;防护原则;产生机理及危害;防护措施设计杂散电流被称为迷流,是在城市轨道交通直流牵引供电回流中产生的。
其对城市轨道交通系统内外金属设备、沿途管线会导致一定的影响及危害,特别会对道床钢筋、走行轨、各种金属管线、结构钢筋等有着极强的腐蚀作用,为此,杂散电流防护为轨道交通建设以及运营过程中一项极为主要的内容。
一、杂散电流的防护原则轨道交通直流牵引供电系统中,只要用走行兼做回流导体,杂散电流的产生是不可避免的。
为了减少杂散电流的危害,就应当设法减少杂散电流量。
这就需要采取有效的防杂散电流措施,使杂散电流量控制在允许的范围内。
杂散电流的防护工程基本上采用/以防为主,以排为辅,防排结合,加强监测的原则。
(1)以防为主控制所有可能的杂散电流泄漏途径,减少杂散电流进入轨道交通系统的主体结构、设备以及沿线附近相关设施的结构钢筋。
具体实施时,由于涉及到的专业多,各专业、各工种必须紧密配合,尤其在施工设计阶段更要考虑综合防治措施,尽量减少直流系统与其他建筑物的电气连接。
可采取的措施有:牵引变电所内和区间的直流供电设备在安装时与结构钢筋和结构主体绝缘安装;走行轨道在施工时,采用与轨道道床绝缘的安装方式;由外界引入轨道交通内部或由轨道交通内部引出的金属管线均应进行绝缘处理后方可引入和引出;在轨道交通线内部设立结构钢筋电气连通,把所有结构钢筋和接地点连接在一起,将泄漏的杂散电流排流回直流系统。
(2)以排为辅设置杂散电流的收集系统。
此收集系统为杂散电流从回流轨上泄漏后遇到的第一道小电阻的回流通道,可以将杂散电流尽量限制在本系统内部,防止杂散电流向本系统以外泄漏。
二、杂散电流的产生机理及危害杂散电流是一种在规定电路或意图电路之外流动的电流,主要来源于铁路运输电力牵引系统、阴极保护系统和高压输变电系统。
地铁杂散电流危害及防护地铁是现代城市交通的重要组成部分,它不仅提供了便捷的出行方式,还减少了交通拥堵,改善了城市环境。
然而,地铁运行过程中会产生杂散电流,若不加以合理的防护措施,可能对乘客和设备造成危害。
本文将详细介绍地铁杂散电流的危害及防护方法。
首先,地铁杂散电流的危害主要表现在以下几个方面:1. 电击危害:地铁杂散电流可能导致触电事故发生。
当乘客接触到带电的金属结构(如扶手、栏杆等)时,可能会发生电击事故,造成人身伤害甚至生命危险。
2. 电磁干扰:地铁杂散电流还可能对周围电子设备产生电磁干扰,影响其正常工作。
例如,手机、电脑等电子设备可能会受到干扰,导致通信中断、系统崩溃等问题。
3. 地下管线腐蚀:地铁杂散电流会在行驶的轨道和输电装置上产生电流,而这些电流会在接触点处引起腐蚀。
长期以来,这种腐蚀可能对地下管道和其他设施造成损坏,进而影响城市的基础设施稳定性。
为了防止地铁杂散电流带来的危害,需要采取相应的防护措施。
以下是一些防护方法:1. 地铁车体接地:地铁车厢与轨道之间的接地是减少杂散电流的关键步骤。
通过确保地铁车厢和轨道之间良好的接地连接,可以将杂散电流有效地引入地下,从而减少对乘客和设备的危害。
2. 绝缘保护:地铁车厢内的金属结构应进行绝缘处理,以避免与乘客直接接触。
此外,地铁设备和设施的金属构件也应进行绝缘处理,以减少对周围管道和设备的腐蚀。
3. 等电位连接:通过建立良好的等电位连接系统,可以将地铁车厢内的各个金属结构保持在相同的电位上,减少杂散电流的产生和传播。
4. 电磁屏蔽:对于设备和设施中的敏感电子设备,可以采用电磁屏蔽技术来减少电磁干扰。
通过在设备周围设置屏蔽层,可以阻隔外界电磁场的干扰。
5. 定期检测和维护:地铁系统应定期进行杂散电流检测和维护工作,及时发现问题并采取措施解决。
在实施防护措施的同时,还需要加强对公众的安全意识教育。
地铁乘客应了解杂散电流的危害,并能够正确应对。
地铁杂散电流危害及防护地铁杂散电流指地铁线路中由于信号系统、电力供应系统、牵引系统等原因产生的电流异常现象。
这些电流不仅会对乘客和工作人员的安全构成威胁,还可能对地铁系统的设备和设施造成损害。
因此,了解地铁杂散电流的危害,并采取相应的防护措施非常重要。
地铁杂散电流的危害主要包括以下几个方面:1. 人身安全风险:地铁杂散电流可能会通过人体造成电击伤害。
当人体接触到带电的金属部件时,电流会通过人体传导,造成电击。
严重情况下,可能导致人员伤亡。
特别是在湿润的环境中,电流传导的速度更快,导致伤害的风险更高。
2. 设备损坏:地铁杂散电流会对地铁的设备和设施造成损害。
例如,电流通过地铁的导轨、信号线等金属部件时,会产生电化学腐蚀,导致设备的损坏和寿命缩短。
此外,地铁内的电子设备如手机、电脑等也可能受到电流冲击而受损。
3. 信号干扰:地铁杂散电流可能会对地铁的通信和信号系统造成干扰。
电流干扰信号线路和设备,可能导致信号失真、误码等问题,进而影响地铁的运行安全。
为了预防和减少地铁杂散电流带来的危害,需要采取相应的防护措施:1. 设备维护和保养:定期对地铁设备进行检修和维护,确保其正常运行。
包括检查电力供应系统、牵引系统等设备,及时修复出现的问题。
2. 接地保护:对于地铁的金属部件,特别是导轨和信号线等,需要进行良好的接地保护。
接地系统能够将地铁杂散电流从金属部件中引导到地下,避免对人身和设备的伤害。
3. 人员培训和警示标识:对于地铁的乘客和工作人员,需要进行电流安全和预防的培训,提高他们的安全意识。
同时,在地铁站和车厢内应设置相关警示标识,提醒人们注意地铁杂散电流带来的危险。
4. 监测和报警系统:安装地铁杂散电流监测和报警系统,实时监测地铁线路中的电流情况,并通过报警系统及时向工作人员发出警报,以便及时采取应对措施。
5. 泄漏电流保护装置:在地铁的电力供应系统中,安装泄漏电流保护装置,能够在电流泄漏时快速切断电源,防止电流流入人体造成伤害。
浅谈城市地铁直流牵引杂散电流的危害与防护摘要:随着我国地铁的大范围建设,城市地铁所采取的直流牵引方式对周围的环境存在一定的损害,本文主要对产生杂散电流的产生、危害、防治措施等进行分析。
关键词:地铁;直流牵引;杂散电流;腐蚀;防治前言目前我国的城市轨道交通大多数采用正极接触网或接触轨供电、负极通过钢轨回流的方式,而对于杂散电流和直流系统、接地网系统研究比较缺乏,在运营统筹、设计、施工上的认识存在不统一的现象。
国外在杂散电流方面的研究比较早,比如美国在1925年就开展了研究杂散电流,国内就广州和上海在引进德国西门子的技术后便开始了大规模的地铁建设,杂散电流防护方面则自主设计。
1、杂散电流的产生与危害采用直流供电系统的接触网与牵引变电站的正母线连接,负母线与行车轨连接对系统中的直流电流进行回流。
牵引变电所输出的直流电流经导电轨(第三轨)或架空线送入地铁电动车组,流经电机后经行车轨回流,再经连接在行车轨上的电缆导线回流到变电所负极柜母线端。
由于钢轨很难做到完全对地绝缘,行车轨具有电阻,因此从运行车辆至变电站负极柜母线之间的回流行车轨上就产生电压降,车辆附近的行车轨电位相对高,形成轨道阳极区,就有漏泄电流流入大地。
而牵引电流并非全部由钢轨流回牵引变电所,而是有部分由钢轨杂散流人大地,再由大地流回钢轨并返回牵引变电所,从而形成杂散电流。
如图1中的I1所示和 I2 分别是一个供电区间两个牵引变电所向机车提供的电流 I3 和 I4分别是通过轨道向两个牵引变电所回流的电流,I5 和 I6 分别是泄漏到地下的杂散电流。
接近回流点附近的地区轨道电位比较低,甚至低于其附近的大地电位,为轨道阴极区,洞体结构钢筋中的杂散电流又可能再流回行车轨,因为地下埋设的钢筋、管道周围总有比较潮湿的电解质类物质,杂散电流在金属与电解质之间流动就加速了金属失去电子游离成金属离子,形成类似于电解过程的腐蚀现象。
这就是金属的电腐蚀对于铺设在绝缘性能较好的道碴和轨枕上的市郊直流电气化铁道。
地铁杂散电流的危害与防护随着城市的快速发展,地铁作为一种重要的城市交通方式,已经深入人心。
然而,很少有人关注到地铁中存在的一个潜在危险——杂散电流。
杂散电流是指在交流电路中出现的一种电流,它不仅对设备产生破坏,还有可能对人体造成生命危险。
在地铁站和车辆内,杂散电流主要是由于从地面引入的电压和电磁干扰产生的。
地铁杂散电流的危害有哪些?1.影响人体健康地铁杂散电流对人体健康的影响具有潜在性、隐蔽性和无处不在性。
它会产生电刺激、电灼伤、心肌抽搐、呼吸麻痹、晕厥、昏迷等影响。
特别是对于那些心脏病和呼吸系统疾病的人,一旦被电击,后果将会不堪设想。
2.危及乘客安全地铁杂散电流可能会影响到地铁车辆的制动装置、信号系统、防火安全等一系列设备,进而危及到乘客的安全。
如果地铁列车在行驶过程中发生故障,那么将会给乘客的生命安全带来不小的威胁。
3.对设备造成损害地铁杂散电流不仅对人体有害,还会对地铁设备造成损害。
比如制动装置、信号系统、通风系统等设备在受到电流干扰后,可能会发生器件损坏、电路失真、系统故障等情况,导致设备无法正常运行,从而影响地铁的稳定运行。
如何防止地铁杂散电流?1.加强系统维护地铁系统维护是防止杂散电流的关键。
地铁运行一段时间后设备会逐渐老化,这时候就需要加强维护。
减少设备与地面接触的表面积,加强涂覆铁氧体等防护措施,都能有效降低杂散电流的危害。
2.加强设备防护在地铁站和列车内设置地线,保证操作面不产生漏电现象,同时采用多层绝缘措施,确保设备完好无损,并配备相应的转换电源措施,对于老旧设备也要及时进行更换。
3.加强地面电势调节通过地面电势调节,将地面电势维持在一个稳定的范围内,有效降低地铁杂散电流的危害。
可以使用电容接地、自耦变压器、双绕组变压器等装置,来将不同的电源接通到地面电网上,并对接口间进行隔离,避免有害的电流流入到地铁车辆和站台。
总之,地铁杂散电流的危害不可小觑,对于地铁系统和乘客的安全,我们必须采取积极的防范和措施。
地铁车站杂散电流施工1. 简介地铁作为一种现代化的交通工具,在城市交通中起着重要的作用。
然而,由于地铁车站存在杂散电流的问题,对乘客和设备的安全产生了一定的威胁。
因此,地铁车站杂散电流施工非常必要。
地铁车站杂散电流是指由于地铁车站设备、轨道结构等因素引起的电流泄漏现象。
这些电流会对乘客和设备带来直接或间接的危害。
因此,及时发现和解决地铁车站杂散电流问题成为了地铁建设和运营的重要任务之一。
2. 地铁车站杂散电流的危害地铁车站杂散电流的存在会对地铁车站的运行和乘客的安全产生重大影响。
以下是地铁车站杂散电流可能带来的危害:地铁车站杂散电流可能通过接触导体体现为电击的形式,对乘客的生命安全产生威胁。
特别是在潮湿的环境中,电流传导的可能性更大。
2.2 对设备的损害地铁车站杂散电流的存在可能损坏乘客设备、票务系统和其他设备。
这将导致设备故障、停机和维修延迟,对车站的正常运营产生影响。
2.3 对运行安全的影响地铁车站杂散电流可能干扰信号系统和通信设备的正常运行。
这将对地铁列车的运行安全产生严重影响,增加事故发生的风险。
3. 地铁车站杂散电流施工的意义地铁车站杂散电流施工的目的是及时发现和解决地铁车站杂散电流问题,保障地铁车站的安全运行。
以下是地铁车站杂散电流施工的意义:地铁车站杂散电流施工可以有效减少电击事故的发生,保障乘客的生命安全。
通过检测和维护工作,及时修复可能引起杂散电流的设备和线路,消除隐患。
3.2 保护设备的运行地铁车站杂散电流施工可以减少设备损坏和故障,维护设备的正常运行。
通过定期巡检和维护工作,及时处理设备中存在的电流泄漏问题。
3.3 提高运行安全性地铁车站杂散电流施工可以确保信号系统和通信设备的正常运行,提高地铁车站运行的安全性。
通过及时解决杂散电流问题,减少运行事故发生的风险。
4. 地铁车站杂散电流施工的方法和措施地铁车站杂散电流施工需要采取一系列的方法和措施。
以下是常用的地铁车站杂散电流施工方法和措施:4.1 定期巡检通过定期巡检地铁车站的设备和线路,检测可能存在的电流泄漏问题。
直流电气化铁路杂散电流地铁杂散电流危害及防护河南汇龙合金材料有限公司在地铁系统中,牵引供电系统一般采用直流方式,会产生杂散电流。
目前,地铁的牵引供电方式一般采用直流供电方式。
在理想的状况下,牵引电流由牵引变电所的正极出发,经由接触网、电动列车和走行轨返回牵引变电所的负极。
由于走行轨与大地之间的绝缘不良或不是完全绝缘,流经走行轨的电流不能全部经由走行轨流回牵引变电所的负极,有一部分电流会泄漏进入大地,然后再流回变电所,这部分泄漏到大地中去的电流就是杂散电流,也称作迷流。
走行轨铺设在轨枕、道碴或整体道床上,由于钢轨与轨枕或整体道床之间不是完全绝缘状态,钢轨与大地间存在一定的过渡电阻,其阻值表示了轨道和大地之间的阻性耦合和电导性耦合。
有关研究表明,钢轨与大地之间的过渡电阻与通过走行轨中的电流无关,其阻值取决于轨枕和轨道紧固件的类型、轨枕下面的垫层、污染程度、气象条件。
也就是说,与走行轨流人大地的杂散电流与道床类型、轨枕和轨道紧固类型有关,并还随污染程度、气象条件的变化而变化。
一、杂散电流的危害地铁中的杂散电流是一种有害的电流,会对地铁中的电气设备、设施的正常运行造成不同程度的影响,还会对隧道、道床的结构钢和附近的金属管线造成不同程度的危害。
1.引起地铁附近建筑物结构钢筋、金属管线腐蚀地铁附近的地下金属体埋于地下,周围有电解质存在,在没有杂散电流通过时,这些金属体所承受的渗透压与溶解压通常会保持平衡状态,不会发生电化学腐蚀。
但当这些金属体中流过杂散电流时,这些金属体所承受的渗透压与溶解压的平衡状态就会被打破,就要发生电化学腐蚀。
在这些情况下,会有两种过程同时发生。
如果城轨隧道、道床或其他建筑物的结构钢筋及附近的金属管线(如电缆、金属管件等)长期受到杂散电流的腐蚀,就会严重损坏地铁附近的各种结构钢筋和地下金属管线,破坏结构钢的强度,降低其使用寿命。
2.使某些地铁设备无法正常工作。
杂散电流若流入电气接地装置,将引起过高的接地电位,使某些设备无法正常工作,甚至会危及人身安全。
地铁杂散电流防护技术措施地铁系统作为城市快速交通的重要组成部分,在城市交通流量高峰期是必不可少的。
然而,地铁系统中存在着一些安全隐患,如杂散电流。
当地铁车辆行驶时,会在轨道和电缆间形成一定电压,这些电压可能会在到达车顶的钢轨或其他金属构造中形成杂散电流,从而对车辆内部的电子设备产生影响,给使用者带来一定的风险和困扰。
因此,地铁车站和车辆杂散电流防护技术是城市地铁运行的重要一环。
杂散电流的危害杂散电流是地铁系统中的一种共振放电现象,它能够威胁到使用地铁系统的公众和地铁系统设备。
杂散电流会在地铁系统的轨道和电源线之间形成,它的大小和频率与地铁车辆的运动速度,轨道几何学结构和电源特性等因素有关。
当地铁车辆经过轨道和电源线之间的空间时,会产生一定的电场强度和电位差,这些电位差可能会激发杂散电流的产生。
杂散电流大小和周围环境影响相关,如一个地铁车站,其周围有大量建筑物和地下管道,那么可能会发生更严重的杂散电流问题。
杂散电流会对地铁车辆内部的电子设备产生电磁干扰,导致设备损坏,影响使用,甚至可能给使用者带来电击等危险。
地铁杂散电流防护技术为了保护地铁车辆内的电子设备和跑在高压轨道上的乘客,各国地铁系统采用了不同的技术来防护杂散电流。
引导地电阻引导地电阻是地铁最常见的杂散电流防护技术之一。
该技术利用在铁路轨道上布置接地排和屏蔽装置,形成针对杂散电流的过滤,使地铁车辆内的电子设备受到安全保护。
该技术的关键在于运用合理的导电材料来保持接地效率和杂散电流过滤效果。
国际上认为,PE/PCP(聚氯丁二烯/聚氯乙烯)地电阻材料具有极好的防护效果,并能够优化系统接地结构设计。
轨道绝缘技术轨道绝缘技术是另一个常用的地铁杂散电流防护技术。
该技术采用绝缘材料来保护轨道与车辆之间的电位差和电场强度,防止杂散电流的产生。
在地铁车站中,地铁站周边环境条件往往不佳,掉落物或污水溅入地铁站坑道中与导电材料绝缘层缩短距离,导致系统短路,杂散电流难以防护,对地铁系统安全造成威胁。
地铁杂散电流危害及防护模版地铁杂散电流是指由于地铁的电气设备运行或维护中的故障或失效,导致电流通过车辆、轨道和接地设施等回流至站台环境,并对站台上人员造成伤害。
地铁杂散电流对人体健康造成的危害包括电击伤害和心脏骤停。
为了保障地铁站台上的人员安全,必须采取一系列的防护措施。
一、地铁杂散电流危害1. 电击伤害:当地铁发生故障或失效时,产生的杂散电流会通过站台接地设施回流至站台环境,当人员接触到带电的设施或接地体时,就可能发生电流通过人体,导致电击伤害。
电击伤害的程度取决于电流的强度和持续时间。
轻微的电击伤害可能会引起疼痛、肌肉抽搐和触电感,而严重的电击伤害则可能导致肌肉麻痹、心脏骤停甚至死亡。
2.心脏骤停:地铁杂散电流通过人体时,会对心脏产生不良影响。
正常情况下,心脏由一系列特定的电信号驱动,使其以正常节奏跳动。
但是当人体接触到电流时,电流会干扰这些电信号的传导,导致心脏节奏紊乱,进而导致心脏骤停。
二、地铁杂散电流防护措施为了保障地铁站台上人员的安全,需要采取以下防护措施:1. 设计合理的电气系统:在地铁的设计阶段,应考虑采用双绞线和轨道的等效抗阻,以减少杂散电流的产生。
在选择电气设备时,应优先选择低电阻和低电容的设备。
2. 定期检测和维护:地铁的电气设备应定期检测和维护,以确保其正常运行和安全性。
设备出现故障或失效时,应及时修复或更换,以减少杂散电流的产生。
3. 设备接地系统:地铁的设备接地系统应符合相关标准和规范,并且接地电阻应控制在安全范围之内。
需要定期检测接地电阻,并进行必要的维护和改进。
4. 隔离安全区域:在地铁站台上,应建立隔离安全区域,禁止人员接触到带电设施和接地体。
站台上应设置警示标志和安全围栏,以提醒人员注意。
5. 人员教育和培训:地铁站台上的工作人员应接受地铁杂散电流防护的相关教育和培训,了解杂散电流的危害和防护措施,并掌握相应的应急处理方法。
6. 杂散电流监测系统:在地铁站台上应安装杂散电流监测系统,及时监测和报警。
地铁系统杂散电流的产生危害与防护地铁系统杂散电流的产生危害与防护前言:杂散电流会对地下结构的金属构件如结构钢筋、沿线金属管线等产生严重的电流腐蚀作用,严重影响地铁隧道结构的主体结构安全及设备设施。
通过介绍杂散电流的危害, 结合地铁运营实际案例分析,探讨防治的措施和方法,以达到减少地铁系统中杂散电流危害的目的,提高设备使用寿命,保障人身安全。
目前对杂散电流的主要防护和治理原则是:以堵为主,以排为辅;加强监测,防止外泄。
采取必要的防护措施,建立合理、有效的监测系统,对整个地铁系统的长期安全运行十分重要。
1杂散电流的产生与危害1.1杂散电流的产生在城市轨道交通运输系统中,通常采用以地下隧道方式为主、高架桥梁方式为辅的建筑方式,机车引用直流牵引电流,通过回流轨流回变电所负极。
完全理想情况是钢轨对地绝对绝缘,电流由变电所流出经接触网、机车、回流轨回到变电所负极端,流出电流等于回流电流;现实运行情况中钢轨对地及钢轨对结构钢筋等不可能完全绝缘,电流经接触网、机车流到回流轨,部分回流轨对地存在过渡电阻,负荷电流自回流轨泄漏至地下金属设施中,回流电流回到负极,部分泄露电流即为杂散电流,从而变电所流出电流等于回流电流加上杂散电流。
1.2杂散电流的危害杂散电流的危害特点是腐蚀强度大、分布范围比较广,对地铁系统金属管线、通讯系统、混泥土结构及人身安全均有不同程度的危害。
1.2.1腐蚀地铁结构金属及周边结构设备金属杂散电流大小在数值要比自然腐蚀的电流大几十倍,甚至上百倍,分布范围广大,从而腐蚀地铁结构设备金属及周边结构金属,如结构钢筋、市政管道等,长期腐蚀情况下,将严重缩短金属管线等设施的使用寿命,可能造成重大危害。
1.2.2对通讯系统造成影响同时杂散电流还会对通讯设备造成影响,杂散电流流入通讯设备各个导体接线中,使得通讯系统导线与大地之间形成电位差,对通信信号造成干扰和破坏,进而影响地铁正常运行及通讯设备的使用寿命。
1.2.3腐蚀混凝土结构钢筋被电化学腐蚀膨胀,使得混泥土开裂,从而破坏混凝土结构,降低钢筋混凝土结构的强度与耐久性,影响地铁结构的安全。
2024年地铁杂散电流危害及防护摘要:杂散电流给地铁设备、设施的安全运行和使用寿命造成影响,甚至会威胁乘客的安全,有必要对其采取防护和治理措施,以确保地铁的安全运营。
文章对地铁杂散电流的危害及防护方面进行了分析。
在地铁系统中,牵引供电系统一般采用直流方式,会产生杂散电流。
目前,地铁的牵引供电方式一般采用直流供电方式。
在理想的状况下,牵引电流由牵引变电所的正极出发,经由接触网、电动列车和走行轨返回牵引变电所的负极。
由于走行轨与大地之间的绝缘不良或不是完全绝缘,流经走行轨的电流不能全部经由走行轨流回牵引变电所的负极,有一部分电流会泄漏进入大地,然后再流回变电所,这部分泄漏到大地中去的电流就是杂散电流,也称作迷流。
走行轨铺设在轨枕、道碴或整体道床上,由于钢轨与轨枕或整体道床之间不是完全绝缘状态,钢轨与大地间存在一定的过渡电阻,其阻值表示了轨道和大地之间的阻性耦合和电导性耦合。
有关研究表明,钢轨与大地之间的过渡电阻与通过走行轨中的电流无关,其阻值取决于轨枕和轨道紧固件的类型、轨枕下面的垫层、污染程度、气象条件。
也就是说,与走行轨流人大地的杂散电流与道床类型、轨枕和轨道紧固类型有关,并还随污染程度、气象条件的变化而变化。
一、杂散电流的危害地铁中的杂散电流是一种有害的电流,会对地铁中的电气设备、设施的正常运行造成不同程度的影响,还会对隧道、道床的结构钢和附近的金属管线造成不同程度的危害。
1.引起地铁附近建筑物结构钢筋、金属管线腐蚀地铁附近的地下金属体埋于地下,周围有电解质存在,在没有杂散电流通过时,这些金属体所承受的渗透压与溶解压通常会保持平衡状态,不会发生电化学腐蚀。
但当这些金属体中流过杂散电流时,这些金属体所承受的渗透压与溶解压的平衡状态就会被打破,就要发生电化学腐蚀。
在这些情况下,会有两种过程同时发生。
如果城轨隧道、道床或其他建筑物的结构钢筋及附近的金属管线(如电缆、金属管件等)长期受到杂散电流的腐蚀,就会严重损坏地铁附近的各种结构钢筋和地下金属管线,破坏结构钢的强度,降低其使用寿命。
浅析地铁杂散电流产生和防护措施随着地铁的发展和扩建,地铁杂散电流的问题也愈发突显。
地铁杂散电流是指在交流电路中,由于施工中做成的绝缘不良和接地电阻的存在,引起接地体和邻近设备、建筑物之间发生的电位差而流过的电流。
地铁杂散电流反复流动会对铁路交通设施的机电设备和绝缘体、金属结构造成破坏,对人身安全和环境产生极大的危害。
因此,地铁杂散电流的产生和防护措施一直是地铁建设和运营管理的重点问题。
一、地铁杂散电流产生原因1、施工中绝缘不良地铁建设必须进行大量的地下施工,地铁隧道和站台的话涵中会使用大量的混凝土或金属材料,同时在接地体和隧道内敷设电缆等照明电气系统。
由于涂层与环境干湿变化的关系,电缆绝缘与涂层容易出现龟裂、剥落、老化和损坏等故障,从而形成电线泄漏电流,流经建筑物、金属管线和接地体,造成地电位差,进而导致地铁杂散电流。
2、接地电阻大地铁施工中的潜在电流问题另一个重要因素就是接地电阻。
一般来说,地铁的接地电阻应该小于4欧姆。
但是,由于阴极保护、生态排水及管廊施工中的不规范行为等原因,接地电阻不能达到要求,使地铁杂散电流不断产生。
二、地铁杂散电流危害1、对地下结构和设备造成损害地铁杂散电流造成了设备的短寿命和高损坏率,给设备维护带来了困难。
此外,杂散电流还将导致设备间隙放电,从而引起一系列的火灾和事故隐患,造成安全隐患。
2、对人身危害地铁杂散电流的大小和持续时间可能会对人体产生损害,从而引发电伤。
地铁内的乘客、地铁站附近的行人甚至是周围的居民都会受到地铁杂散电流的威胁,给人身安全带来极大的隐患。
3、对环境污染地铁杂散电流不仅对环境造成了污染,同时还会对夜间户外照明环境和邻近建筑物的照明造成影响。
三、地铁杂散电流防护措施1、人工排除法操作人员利用万用表在地面上逐个检查地下电力设备及管路设备的接地点,并分别测量每个接头电阻。
因为在接态良好的设备和绝缘不良的设备,由于电势差的不同,在地下的流过的电流也不同,经常发现绝缘不良或接头松动,利用人工排除法能实时发现、维修和更换弱环节,有效地防止受到杂散电流的损伤。
地铁杂散电流危害及防护地铁作为现代城市交通的重要组成部分,经常会发生一些电流杂散的问题。
地铁杂散电流是指由于地铁系统的电气设备运行和绝缘系统存在缺陷,导致电流从地铁车辆或设备流向地铁站、站台或地面设施的现象。
这些杂散电流的存在对人体健康和设备安全都有一定的危害,因此需要采取有效的防护措施。
首先,地铁杂散电流对人体健康的危害主要表现为触电事故和人体电流感应。
当人体接触带有电流的金属结构时,就可能发生触电事故。
地铁杂散电流经过人体,会引起烧伤、电击、心脏停搏等严重后果。
而人体电流感应是指当人体处于杂散电流密集区域,即使没有直接接触金属结构,也会受到影响。
这种感应电流可能导致头晕、恶心、呕吐等不适症状,严重时甚至可能引发心脏病和导致死亡。
其次,地铁杂散电流对设备安全的危害主要体现在设备的腐蚀和磨损。
地铁杂散电流中含有大量的电解质离子,这些离子在设备表面聚集并与金属发生反应,导致设备的腐蚀和磨损加剧。
同时,地铁杂散电流还会引起设备的过热、短路等故障,导致设备的损坏甚至发生火灾。
为了防止地铁杂散电流带来的危害,需要采取以下措施:1.电气设备的绝缘保护:对于地铁系统中的各种电气设备,包括轨道、车辆、供电系统等,需要保证其绝缘性能的良好。
通过定期绝缘检测和维护工作,及时发现并处理绝缘缺陷,确保设备的安全运行。
2.接地系统的完善:地铁系统中的金属结构都要进行接地处理,确保其与地面之间的电位差足够小,避免产生杂散电流。
同时,还应设置合理的接地保护装置,及时将杂散电流引入地下接地网,防止其对设备和人体造成危害。
3.电气设备的屏蔽和隔离:对于地铁系统中产生杂散电流的设备,应考虑采用合适的屏蔽和隔离措施,将电流限制在设备内部,防止其外泄。
同时,地铁车辆和站台等人员接触的金属结构也要进行屏蔽和隔离,减少对人体的电流影响。
4.定期巡检和维护:地铁系统中的设备和接地系统需要进行定期巡检和维护,及时发现和排除可能存在的问题。
特别是在地铁运营期间,要加强对设备的监控,避免因杂散电流引起的设备故障和触电事故。
地铁杂散电流危害及防护范文地铁作为现代化城市交通系统的重要组成部分,为人们出行提供了便利。
然而,随着地铁的发展和使用量不断增加,地铁杂散电流问题也日益引起人们的关注。
地铁杂散电流是指在地铁系统中存在的电流,由于电力设备、电缆线路等因素引起的。
虽然地铁杂散电流在理论上不会对人体造成直接伤害,但长期暴露于高强度的地铁杂散电流环境下,仍然存在一定的危害。
为了保障乘客和员工的生命安全和身体健康,需要采取一系列的防护措施。
首先,地铁杂散电流对人体的直接危害主要表现在电击、电灼伤等方面。
当站在地铁车厢或站台上的人接触到地铁设备或金属结构时,如果设备或结构存在漏电问题,就会产生感应电流通过人体。
这种感应电流能够引起人体肌肉麻痹、呼吸困难等症状,甚至危及生命。
为预防这种情况发生,首先需要地铁运营方对地铁设备和结构进行定期的漏电检测和维护工作,确保设备和结构的安全可靠。
其次,应在地铁车厢和站台上设置可靠的接地装置,能够将漏电电流迅速引入地下或其他安全的地方,从而保障乘客和员工的安全。
其次,地铁杂散电流对人体的间接危害主要体现在人体健康问题上。
长期暴露在高强度的地铁杂散电流环境下,可能会引发人体某些系统的紊乱。
首先,地铁杂散电流对人体神经系统有一定影响,可能导致头晕、头痛、失眠等症状。
其次,地铁杂散电流对人体心血管系统也有一定的影响,可能引起心律失常、心悸等心脏问题。
另外,地铁杂散电流还可能对人体免疫系统造成一定的抑制作用,降低人体抵抗力,增加感染疾病的风险。
因此,为了保护乘客和员工的身体健康,地铁运营方应采取有效的防护措施。
可以设置地铁车厢和站台的环境监测装置,定期检测地铁杂散电流的强度和分布,及时采取相应的措施进行调整。
此外,还可以向乘客和员工发放防护用品,如防静电手套、绝缘鞋等,提高防护能力。
最后,地铁杂散电流对建筑物结构的影响也是不可忽视的。
由于地铁杂散电流的存在,建筑物的金属结构可能会发生腐蚀、氧化等问题,导致建筑物的安全性和使用寿命降低。
地铁杂散电流危害及防护
摘要:杂散电流给地铁设备、设施的安全运行和使用寿命造成影响,甚至会威胁乘客的安全,有必要对其采取防护和治理措施,以确保地铁的安全运营。
文章对地铁杂散电流的危害及防护方面进行了分析。
杂散电流概念:
通过工作接地极或其他途径无规律地流向大地或接地金属件的电流。
电力(一级学科);配电与用电(二级学科)
在非指定回路上流动的电流。
机械工程(一级学科);腐蚀与保护(二级学科);电化学腐蚀(三级学科)
任何不按预定通路而流动的电流。
煤炭科技(一级学科);矿山电气工程(二级学科);矿山电气安全(三级学科)杂散电流就是一种因外界条件影响而产生的一种电流.例如在电气的高压试验中,直流泄漏或直流耐压试验中,因为高压部分对地存在电容,从而有电流从这个电容流过.
由于电气化铁路、矿山、工厂、港口各种用电设备接地与漏电,在土壤当中也会形成杂散电流的循环。
指存在于预设的电源网路之外的电流,其主要来源一般为:1.电气牵引网路流经金属物(指铺轨以外的金属物)或大地返回直流变电所的电流;2.动力和照明交流电路的漏电;3.大地自然电流;4.雷电和电磁辐射的感应电流等。
在地铁系统中,牵引供电系统一般采用直流方式,会产生杂散电流。
目前,地铁的牵引供电方式一般采用直流供电方式。
在理想的状况下,牵引电流由牵引变电所的正极出发,经由接触网、电动列车和走行轨返回牵引变电所的负极。
由于走行轨与大地之间的绝缘不良或不是完全绝缘,流经走行轨的电流不能全部经由走行轨流回牵引变电所的负极,有一部分电流会泄漏进入大地,然后再流回变电所,这部分泄漏到大地中去的电流就是杂散电流,也称作迷流。
走行轨铺设在轨枕、道碴或整体道床上,由于钢轨与轨枕或整体道床之间不是完全绝缘状态,钢轨与大地间存在一定的过渡电阻,其阻值表示了轨道和大地之间的阻性耦合和电导性耦合。
有关研究表明,钢轨与大地之间的过渡电阻与通过走行轨中的电流无关,其阻值取决于轨枕和轨道紧固件的类型、轨枕下面的垫层、污染程度、气象条件。
也就是说,与走行轨流人大地的杂散电流与道床类型、轨枕和轨道紧固类型有关,并还随污染程度、气象条件的变化而变化。
一、杂散电流的危害
地铁中的杂散电流是一种有害的电流,会对地铁中的电气设备、设施的正常运行造成不同程度的影响,还会对隧道、道床的结构钢和附近的金属管线造成不同程度的危害。
1.引起地铁附近建筑物结构钢筋、金属管线腐蚀地铁附近的地下金属体埋于地下,周围有电解质存在,在没有杂散电流通过时,这些金属体所承受的渗透压与溶解压通常会保持平衡状态,不会发生电化学腐蚀。
但当这些金属体中流过杂散电流时,这些金属体所承受的渗透压与溶解压的平衡状态就会被打破,就要发生电化学腐蚀。
在这些情况下,会有两种过程同时发生。
如果城轨隧道、道床或其他建筑物的结构钢筋及附近的金属管线(如电缆、
金属管件等)长期受到杂散电流的腐蚀,就会严重损坏地铁附近的各种结构钢筋和地下金属管线,破坏结构钢的强度,降低其使用寿命。
2.使某些地铁设备无法正常工作。
杂散电流若流入电气接地装置,将引起过高的接地电位,使某些设备无法正常工作,甚至会危及人身安全。
3.给地铁的安全运营带来不利影响。
若走行轨局部或整体对地的绝缘变差,则对大地的泄漏电流增大,地下杂散电流增大,会使钢轨电位发生变化,进而引起钢轨与框架之间的电位差发生变化。
当钢轨与框架的电位差达到框架保护整定一段值时,可引起电压型框架保护报警;当钢轨与框架电位差达到或超过框架保护整定二段值时,根据比较情况,启动某一段延时后,如果电压信号一直达到或超过框架保护整定二段值时,就有可能引起牵引变电所的框架保护动作。
无论是框架保护报警还是框架保护动作,都将给地铁牵引供电的安全带来不利影响,将直接威胁地铁的正常的运营。
4.危及地铁乘客的安全。
地铁钢轨除了作为牵引回流的通路与牵引变电所的负极相连外,还起屏蔽门框架保护作用而与屏蔽门相连。
若走行轨某处或局部与大地间的绝缘比其他地方低,则该处的轨电位就会较低,而其他地方的轨电位会被抬高,造成部分地方的轨电位异常,甚至超过正常允许值。
虽然在变电所内安装有轨电位限制装置,当走行轨的电位达到其整定值时,轨电位装置会强行将走行轨接地,以限制轨电位继续升高,但是这样的电位仍然会对乘客的安全构成威胁。
二、杂散电流的防护
杂散电流的防护有消极措施和积极措施之分,消极的防护措施主要包括在相关金属装置上添加绝缘材料或防腐金属,下面主要讨论积极的防护措施。
1.杂散电流的防护应采取“以堵为主,以排为辅,防排结合,加强监测”的原则。
以堵为主,就是隔离和控制所有可能的杂散电流泄漏途径,减少杂散电流进入地铁的主体结构、设备及相关设施;以排为辅,就是通过杂散电流的收集及排流系统,提供杂散电流返回至牵引变电所负母线的通路,防止其继续向本系统外泄漏,以减少腐蚀;加强监测,就是要有完备的杂散电流监测系统,监视、测量杂散电流的大小,为运营维护提供依据。
2.降低回路电压,保持对地的良好绝缘在回流回路中,保持电压降处于低值以及走行轨对地的良好绝缘,是限制杂散电流的最重要措施。
为此,可以采取如下办法:一是在可能的情况下,设计时可适当缩短变电所的位置。
二是安装平行加强回流线,也就是与走行轨并行的导线,并将其在较短距离间隔内与走行轨连接。
三是走行轨尽量选用重型轨,并焊接成长钢轨。
钢轨接头的电阻应小于5 m长的回流钢轨的电阻值,以减少回流电阻。
若采用短钢轨,则应用鱼尾板连接,并在道岔与辙岔的连接部位的两根钢轨之间加焊一根120 mm 及以上的绝缘铜电缆连接线,并应做到焊接可靠。
四是钢轨与轨枕或整体道床间采用绝缘法安装,保证钢轨对轨枕或整体道床的泄漏电阻不小于15Ω•km。
为了达到此要求,在钢轨与混凝土轨枕之间,在紧固螺栓、道钉与混凝土轨枕之间,在扣件与混凝土轨枕之间,采取绝缘措施,加强轨道对道床的绝缘,以减少钢轨对地的泄漏电流。
具体做法是:钢轨下加绝缘垫、使用绝缘扣件,钢轨采用绝缘套管固定安装,轨枕下加绝缘垫,道岔处加强绝缘,导轨与走行轨之间加绝缘等。
3.采用隔离法,减少杂散电流的漫延。
一是在条件允许的情况下,尽可能增强整体道床结构与隧道、车站间的绝缘。
二是在高架桥区段,桥梁与桥墩之间加橡胶绝缘垫,实现桥梁内部结构钢筋与桥墩结构钢筋绝缘,防止杂散电流对桥墩结构钢筋的腐蚀。
三是在盾构区间隧道,采用隔离法对盾构管片结构钢筋进行保护。
四是在过江隧道的轨道两端设立单向导通装置,与其他线路单向隔离。
4.在牵引变电所。
设置杂散电流排流装置采取这种做法,可在轨道绝缘降低致使杂散电流增大时,及时通过排流装置,使收集网中的杂散电流有畅通的电气回路。
但是,杂散电流排流装置会使轨电位提高,杂散电流增大。
5.广泛使用阴极保护,避免杂散电流的腐蚀。
阴极保护是防止在被保护金属上产生阳极反应,从而保护这些金属不受杂散电流的腐蚀。
6.在日常运营中,采取各种有效措施。
一是定期对全线轨道线路清扫,保持线路清洁干燥,尤其是轨道扣件及钢轨绝缘垫,不能有易导电的物质在钢轨扣件和绝缘垫表面,避免由此而产生的轨道对地泄漏电阻的下降。
二是定期检查各杂散电流收集网之间的连接线、负回流电缆及均流电缆的连接是否良好,连接螺栓是否生锈等。
如果这些连接部件状态不良,则应及时进行修复。
三是定期利用杂散电流综合测试装置,监测整体道床结构钢筋、车站隧道结构钢筋、高架桥梁结构钢筋相对周围混凝土介质的平均电位是否超标,以便决定是否对钢轨回路及钢轨泄漏电阻进行测试检查,然后结合测试结果进行维护。
三、结语
杂散电流是一种有害的电流,在直流牵引供电系统中会给地铁系统的设备、设施造成多方面的危害,必须对其采取防护和治理措施,以确保地铁的安全运营。