杂散电流防护
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杂散电流管理办法
杂散电流是由于电气设备或电路中的电磁干扰、电荷冲击等因素引起的非预期的电流。
它可能对电路的正常运行产生干扰和损害。
为了有效管理和控制杂散电流,可以采取以下几种措施:
1. 电源和电线管理:确保电源和电线的连接良好,避免接触不良和电线过长造成的杂散电流。
使用抗干扰的电源和电线材料,如屏蔽电线和绝缘层良好的电线。
2. 接地管理:建立良好的接地系统,将设备和电路适当接地以减小杂散电流的影响。
同时,减少接地回路的电阻,提高接地效果。
3. 滤波器和隔离器:在电路中使用滤波器和隔离器,可以有效地滤除杂散电流。
滤波器可以去除高频杂散电流,隔离器可以隔离不同电路之间的杂散电流。
4. 屏蔽和防护:对于产生大量杂散电流的设备或电子元件,可以采用屏蔽和防护措施来减少对周围电路的干扰。
例如,在电路中使用屏蔽罩、屏蔽材料等。
5. 合理布线:合理布置电路和设备,避免电路之间的交叉干扰和相互影响。
尽量使用短、粗的导线,并根据电流大小合理选择导线的截面积。
6. 设备维护:定期检查和维护设备,保持设备的良好工作状态。
修复或更换受损的电线、连接器等,以防止杂散电流的产生和传播。
综上所述,通过合理的管理和控制电源、接地、滤波、屏蔽、布线和设备维护等方面的措施,可以有效管理和控制杂散电流,提高电路的稳定性和可靠性。
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。
摘要:采用接触网供电、走行轨回流方式的地铁线路,由于走行轨无法与道床完全绝缘,导致回流电流通过走行轨泄漏至大地,形成杂散电流。
当杂散电流泄漏量超标,会对城市轨道交通系统内外的金属管线产生一定的危害和影响,严重情况下,将会导致埋地金属管线因腐蚀穿孔而造成漏水或煤气、燃气泄漏。
因此,需要加强对杂散电流的防护与监测。
现结合工程实际,在地铁常规杂散电流防护方案基础上,提出了两种杂散电流加强防护设计方案,通过详细的分析对比,提出了最优防护方案,为设计、建设部门的地铁线路内外部埋地金属管线的杂散电流防护提供参考。
关键词:地铁;杂散电流;埋地金属管线;防护方案0 引言目前,城市地铁供电系统基本采用接触网(轨)供电、走行轨回流方式。
地铁运营初期,走行轨与道床之间的绝缘程度较高,即走行轨对地的过渡电阻值较大,由走行轨泄漏到周围土壤介质中的杂散电流也较少。
但是随着地铁运营年限的增长,钢轨的轨地绝缘性能降低,由走行轨泄漏到周围土壤介质中的杂散电流会明显增大。
近年来,北京、广州、深圳、上海等多个城市的燃气管网以及环城长输油气管道,频繁出现由轨道交通杂散电流干扰引起的管道腐蚀与防护问题,引起了管道企业的广泛关注。
本文针对利用走行轨回流方式的地铁线路,在地铁常规杂散电流防护设计方案基础上,提出了最优杂散电流加强防护方案,以最大程度地减少地铁杂散电流对埋地金属管线的影响。
1 地铁正线杂散电流常规防护方案1.1 防护方案(1)正线牵引变电所均匀布置,平均间距2.65 km,距离不远,可有效减小杂散电流值。
(2)牵引网采用双边供电方式,较单边供电方式,可有效减小杂散电流值,杂散电流值仅为单边供电的1/4。
(3)走行轨下设置绝缘垫;道床面至走行轨底面的间隙大于30 mm,走行轨对地保持一定间隙;道床两侧设置排水沟,保证排水通畅,保持道床混凝土干燥;尽量增加道床混凝土厚度;采用以上措施,加强走行轨对地绝缘,减小走行轨对地过渡电阻值,同时加强轨道运营维护,可有效减少杂散电流的泄漏。
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。
杂散电流腐蚀机理及防护措施地铁或轻轨一般采用直流电力牵引旳供电方式,一般接触网(或第三轨)为正极,而走行轨兼作负回流线。
由于回流线轨存在着电气阻抗,牵引电流在回流轨中产生压降,并且回流轨对地存在着电位差,回流线对道床、周围土壤介质、地下建筑物、埋设管线存在着一定旳泄漏电流,泄漏电流沿地下建筑物、埋设管线等介质至负回馈点附近重新归入钢轨,此泄漏电流即称迷流,又称地铁杂散电流。
地铁迷流重要是对地铁周围旳埋地金属管道、电缆金属铠装外皮以及车站和区间隧道主体构造中旳钢筋发生电化学腐蚀,它不仅能缩短金属管线旳使用寿命,并且还会减少地铁钢筋混凝土主体构造旳强度和耐久性,甚至酿成劫难性旳事故。
如煤气管道旳腐蚀穿孔导致煤气泄漏、隧道内水管腐蚀穿孔而被迫更换等。
此外,地铁迷流同步也对地铁沿线都市公用管线和构造钢筋产生“杂散电流腐蚀”,影响地铁以外沿线公共设施旳安全及寿命。
本文结合我企业参与旳多条地铁线施工和运行维护管理旳经验,针对杂散电流腐蚀机理及防护措施方面浅谈管见。
1 杂散电流腐蚀机理1.1 杂散电流腐蚀机理地铁迷流对埋地金属管线和混凝土主体构造中钢筋旳腐蚀在本质上是电化学腐蚀,属于局部腐蚀,其原理与钢铁在大气条件下或在水溶液及土壤电解质中发生旳自然腐蚀同样,都是具有阳极过程和阴极过程旳氧化还原反应。
即电极电位较低旳金属铁失去电子被氧化而变成金属离子,同步金属周围介质中电极电位较高旳去极化剂,如金属离子或非金属离子得到电子被还原。
地铁直流牵引供电方式形成旳迷流及其腐蚀部位如图1所示。
图中,I为牵引电流,Ix、Iy分别为走行轨回流和泄漏旳迷流。
由图1可得地铁迷流所通过旳途径可概括为两个串联旳腐蚀电池,即电池I:A钢轨(阳极区)+B道床、土壤+C金属管线(阴极区);电池II:D金属管线(阳极区)+E土壤、道床+F钢轨(阴极区)。
当地铁迷流由图1中A、D(阳极区)旳钢轨和金属管线部位流出时,该部位旳金属铁便与其周围电解质发生阳极过程旳电解作用,此处旳金属随即遭到腐蚀。
杂散电流及其防护
杂散电流是指在电路中无法通过正常的导体流动的电流,它可能是从电源中泄漏出来的电流,也可能是由于电路中存在的开关或电容等元器件引起的。
杂散电流会对电路和设备造成损害,因此需要采取一些措施来防护。
一种常见的防护杂散电流的方法是使用接地,通过将电路的接地端与地面相连,将杂散电流与地面相连,从而有效降低杂散电流的电压和电流值。
同时,还可以采用屏蔽技术,如使用金属屏蔽罩或屏蔽电缆等方法来减少杂散电流的影响。
另外,还可以采用滤波器来过滤掉杂散电流,一般采用的滤波器包括电容滤波器、电感滤波器和RC滤波器等。
此外,还可以采用隔离变压器和差分信号传输线等方法来隔离杂散电流。
总之,杂散电流对电路和设备的影响不可忽视,需要采取一些措施来防护。
不同的防护方法适用于不同的电路和设备,需要根据实际情况选择合适的方法。
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杂散电流排流防护高铁、地铁、高压线塔等电气化设施,会对沿线并行、交越处的埋地钢质管道造成杂散电流干扰。
杂散电流会加速管道的外防腐层破损点处的金属腐蚀,在短时间内形成点蚀穿孔。
杂散电流干扰分为交流干扰和直流干扰两类,交流干扰的主要来源包括交流电气化铁路和交流高压输电线路等,直流干扰的主要来源则包括地铁和直流高压输电线路等。
根据GB/T19285-2014《埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》的规定,杂散电流的检测方法,包括对管地交直流电位进行30分钟或24小时持续采集,对土壤表面电位梯度进行采样分析,以及对电流密度进行测试等。
常用的检测设备包括智能数据记录仪、SCM检测仪等。
根据对管地电位、土壤环境、轨道电压等数据的采集结果,确定排流点、排流驱动电压、排流量等核心数据,据此来设计排流系统的分布位置、施工工艺和技术规格。
根据铁建设[2007]39号《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术规定》、TBT 2832-1997《交流电气化铁道对油(气)管道(含油库)的影响容许值及防护措施》、GB/T28026.2-2011《轨道交通地面装置第2部分:直流牵引系统杂散电流防护措施》等标准规范的要求,铁路系统的建设单位应当对沿线既有的金属管道进行调查,并采取电磁防护措施。
我公司目前积极与中铁总公司开展电磁防护项目的合作。
我公司可协助进行现场环境调查和数据采样,协助管道产权单位与铁路建设单位之间沟通技术细节,制定防护方案并主持施工,以及验收时的再评价等工作。
已竣工的部分排流项目简介哈齐客专沿线管道排流项目2015年8月于哈尔滨市,我公司承接了中铁二十二局的哈齐铁路沿线管道排流防护工程,共安装了6处排流地床。
竣工后的排流效果非常理想。
牡绥客专电磁防护项目2015年12月于牡丹江市,我公司承接了哈牡铁路客专公司的排流防护工程,共为沿线管道安装9处排流地床。
竣工验收结果达到了设计要求。
山东省天然气管道公司胶日线排流项目2015年9月,我公司为山东省天然气管道公司所属的胶日线安装了9处排流地床,解决了胶日线胶南与日照段的交流干扰问题。
杂散电流防护系统施工方案武汉市轨道交通二号线一期工程杂散电流防护主要方案为“以堵为主、以排为辅、堵排结合、回流畅通、加强监测”的综合防护措施。
从施工角度来看,杂散电流系统主要包括防护排流和自动监测两大部分。
其中防护排流系统包括测防端子连接、排流电缆敷设、单向导通装置安装及排流柜安装、调试等内容;自动监测系统包括参比电极及接线盒安装、数据采集及统计处理装置安装及监测信号电缆敷设等.1.1.1.1工序流程杂散电流防护工程主要施工工序如下:杂散电流防护工程施工工序流程图1.1.1.2施工方法(1)排流网测试测防端子连接前对排流网进行全面测试。
内容包括:检查测防端子预留情况,如连接端子有无遗漏、设置位置、规格型号是否满足设计要求、连接端子是否适于测防端子连接等;主排流网和辅助排流网电气导通情况.排流网测试方法如下图:1)质量控制点测防端子的检查及排流网在测防端子连接前的测试是工序交接验收的重要内容,此项工作应由测防端子及排流网施工单位、杂散电流防护施工单位、施工双方监理共同参加。
a 测试前测防端子及排流网施工单位应将其经过其监理批准的质量保证资料交付杂散电流防护施工单位,杂散电流防护施工监理认为资料合格后,组织以上四方单位共同到现场测试;b测试合格后,由杂散电流防护施工单位作好测试记录,四方签字后办理工序交接手续,否则,由双方施工监理单位责成测防端子及排流网施工单位限期改正;c测试用仪表应在计量检定有效期内,测试方法正确。
2)安全控制点该项工作在线路上进行,应设专职安全防护员进行防护.(2)测防端子连接测防端子连接按以下工序进行:1)测量测量所连接的测防端子间距,在测量位置处用油漆或防水笔作好标记(编号),并记录下测量区段名称、标记编号及测量间距长度.根据测防端子连接后的电缆弯曲度,接线端子长度等数据及结构伸缩情况计算出所需连接电缆长度,然后将测量区段名称、标记编号及实际电缆长度数据列表整理交给测防端子连接电缆终端制作人员.2)测防端子连接电缆终端制作根据测量列表数据,按照直流电缆终端头制作工艺制作测防端子连接电缆终端并在终端头制作好的连接电缆上作好标记.3)测防端子除锈测防端子连接前应用钢丝刷、砂纸及磨光机将表面污垢及氧化层打磨干净。
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。
目前地铁一般采取以下方法来减少杂散电流。
1.减小钢轨阻抗
地铁列车走行钢轨同时作为牵引列车人流回流用,因此钢轨阻抗越小,从钢轨向外流失的杂散电流也越小,减少钢轨阻抗的有效办法是采用长钢轨,钢轨越长,钢轨接头就越少,钢轨的阻抗也就越小。
对钢轨接头除了用鱼尾板螺栓连接外,再在两根钢轨之间用 2 根 120mm2 以上的绝缘铜电缆连接。
2.走行钢轨采用点支承
减少钢轨与地面的接触面也是减少杂散电流的方法之一,为此走行钢轨采用点支承,即用混凝土软枕作为支承。
3.钢轨与地绝缘
钢轨与地绝缘越好,杂散电流也就越小,为此在钢轨与混凝土软枕之间、紧固用螺栓与混凝土软枕之间、扣件与混凝土软枕之间采取绝缘,要求每公里轨道对杂散电流收集网的泄漏电阻值大于 10Ω。
4.设置杂散电流收集网
上海地铁电动车辆采用直流供电.额定电压为 1500V、额定在引电流高达 3000A。
虽然兼作回流的走行钢轨与地之间采取了绝缘措施,又采用长钢轨,钢轨接头处加焊铜电缆,但钢轨本身具有电阻,当电流流过钢轨时在电阻上就产生电位差,因钢轨对地绝缘电阻不可能处于无穷大,故有电位差就会产生杂散电流,即大行钢轨小一部分电流将流出轨道,此杂散电流在地铁中
作为“迷流”。
当迷流进入地铁隧道的结构钢筋及与隧道绝缘不良的金属管道、支架、桥架等时,在有电解质的情况下,这些金属设备将受到电腐蚀。
为此在地铁混凝土软枕下的道床内设置杂散电流收集网。
杂散电流收集网与隧道的结构钢筋间应绝缘,不能相连。
杂散电流收集网在每个牵引变电所的两个端头设引出端子,用以测量和收集杂散电流。
河南汇龙合金材料有限公司。
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。
地铁杂散电流腐蚀防护技术规程
地铁杂散电流腐蚀防护技术规程
一、前言
随着城市轨道交通的快速发展,地铁杂散电流腐蚀问题日益凸显。
为了保障地铁线路的安全运行和延长设备寿命,制定本技术规程,对地铁杂散电流腐蚀防护进行规范和指导。
二、定义
1. 地铁杂散电流:指由于直流牵引系统接地电阻不足或接触不良等原因而在轨道中产生的漏电流。
2. 地铁杂散电流腐蚀:指由于地铁杂散电流引起的金属结构物表面氧化、锈蚀等现象。
三、防护措施
1. 增加接地电阻:通过增加接地电阻来降低地铁杂散电流的大小。
2. 阴极保护:在金属结构物表面涂覆特殊涂料或安装阴极保护装置,使其成为阴极,从而减缓金属结构物表面的氧化、锈蚀等现象。
3. 限制漏电流:加强对地铁线路的检修和维护,及时排除接触不良等问题,从而限制漏电流的大小。
四、防护效果评估
1. 对地铁杂散电流腐蚀防护措施进行定期检测和评估。
2. 根据检测结果,对防护措施进行调整和改进,以达到最佳的防护效果。
五、总结
地铁杂散电流腐蚀是城市轨道交通运营中不可避免的问题。
本技术规程旨在规范和指导地铁杂散电流腐蚀防护工作,提高地铁线路的安全性和设备寿命。
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。
论文名称:试从“电”的角度解读“杂散电流腐蚀防护”相关规程
课程题目:城轨供电系统
院系:电气工程系
专业:城轨供电
学号:
姓名:孟阳
指导教师:杨乃琪
西南交通大学峨眉校区
2015年6月20日
摘要
地铁主体结构钢筋、电气设备、地铁附近的埋地管线经常遭受地铁杂散电流的电化学腐蚀。
这种杂散电流腐蚀减少埋地管线使用寿命,降低地铁主体结构的耐久性和强度,有时甚至造成灾难性的事故;同时造成一定的经济损失。
本文讨论了地铁杂散电流的危害,并给出了较为详细的减少杂散电流及其防护的方法。
关键词:地铁;杂散电流;防护
正文
杂散电流从走形轨漏出后,经过地铁的道床流入大地,然后从大地流回钢轨回流点。
若地铁附近有导电性能较好的埋地金属管线(如自来水管、煤气管道、电缆等),则有一部分杂散电流选择电阻率较低的埋地金属管线作为流通路径,在变电所附近从金属管线中流出流回变电所。
对于走形轨杂散电流是在远离变电所的地方流出,对于埋地金属管线杂散电流是从变电所附近的部位流出,由于土壤或其它介质的作用,金属体有电流流出的部位发生电解,使金属体遭受电化学腐蚀。
这种电化学反应易腐蚀地铁钢轨、地铁主体结构钢筋、地铁线路附近的埋地金属管线,减少埋地管线使用寿命,降低地铁主体结构的耐久性和强度,有时甚至造成灾难性的事故。
钢轨埋设在地表面,易于发现损坏状况,且便于更换,所以杂散电流腐蚀对其的危害不是很大;但由于地铁主体结构钢筋和埋地金属管线埋设在地下,其腐蚀情况不易察觉,所以杂散电流腐蚀对地铁主体结构钢筋和埋地金属管线的腐蚀危害是很大的。
例如从20世纪70年代开始运行的北京地铁一期工程的主体机构中的钢筋已发现有严重的杂散电流腐蚀;北京、天津地铁都有水管被侵蚀穿孔的情况;香港也曾因杂散电流腐蚀煤气管道引起煤气泄漏;在一些地铁运行历史较长的发达国家,杂散电流腐蚀同样严重,如英国曾发生过因为杂散电流腐蚀而发生的钢筋混泥土塌方事故。
可见,寻求减少杂散
电流腐蚀危害的方法是非常重要的。
目前又是我国建设地铁的高潮时期,因此全面考虑杂散电腐蚀问题,设计合理的杂散电流防护方案具有一定的现实意义。
下面我将从电的角度来解读行业标准《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》关于第四章“地铁杂散电流值的限制”
的内容。
第一节地铁牵引供电系统
第条在采用走行轨回流的直流牵引供电系统中接触网应与
牵引变电站的正母线相连接回流走行轨应与负母线连接。
解读:为保护金属导体而采取的直接将排流网导体与轨道短接来排放电流到负母线,称之为“排流”。
实际运行显示排流量的大小对地铁系统有着直接的影响,因此工程上采用的排流法是在牵引变电所回流点处将走行轨与负母线之
间相连并加设排流装置,排流量控制在一定范围内,使得杂散电流尽可能完全流回牵引变电所负极。
第条新建地铁线路的牵引供电系统宜选用较高的牵引电压
和分布式的牵引供电方案应缩短直流牵引馈电距离。
解读:杂散电流与列车到牵引变电所距离的平方成正比,牵引变电所之间的距离越长,杂散电流越大。
在满足供电负荷、供电质量等前提下,可以适当调整牵引变电所的数量和
位置,尽量使牵引变电所均匀布置。
第条在正常运行情况下地铁接触网应实行双边供
电馈电区间两侧牵引变电站直流母线上的空载电压值应保持一致不应出现越区供电现象。
解读:杂散电流经验估算公式如下:
(1)单边供电:8
i 2g s L R R I ⨯⨯= (2)双边供电:32
i 2g s L R R I ⨯⨯= 从以上经验公式不难发现,杂散电流与列车牵引电流I 、走行轨纵向电阻R 、走行轨对地过渡电阻g R 、牵引变电所与列车之间距离L 有直接关系。
从影响杂散电流的这些源头出发进行防护控制,称谓源控法。
第条不得从一个牵引变电站向不同的地铁线路实行 牵引供电。
解读:出于对供电质量和供电稳定性的考虑。
第条地铁结构钢筋自来水管及电缆金属外铠装等金属管线结构与回流走行轨和电源负极间不应有直接的电气连接。
可经过论证设置极性排流防护系统。
解读:杂散电流由混凝土进入结构钢筋的地方钢筋呈阴
极,如果阴极析氢并且氢气不能从混凝土内逸出,就会形成静压力,使结构钢筋与混凝土分离。
如果混凝土中有钠或钾的化合物,则电流的通过会在结构钢筋与混凝土的交界面处产生可溶的碱式硅酸盐或铝酸盐,使结合强度降低。
另外,腐蚀产物的体积比原来铁的体积大3~4倍,钢筋周围的混凝土受挤压,从而导致混凝土结构的破坏。
第条地铁车辆段中的牵引供电网,应具有来自本段牵引变电站的主电源及来自正线的备用牵引电源。
在两电源的接合处接触网和回流轨应分别实现电气分断并分别装设相应的断路器与隔离开关两者应能实现同步操作。
解读:设置备用牵引电源是为了在主电源因故障退出运行后通过备用电源能继续可靠持续地进行供电。
而加装断路器则是在故障时保护设备和电路,使用隔离开关在分段时不会产生大电弧。
第二节地铁走行轨回流系统
第条兼用作回流的地铁走行轨与隧洞主体结构(或大地)之间的过渡电阻值(按闭塞区间分段进行测量并换算为1km 长度的电阻值),对于新建线路不应小于15Ω·km,对于运行线路不应小于3Ω·km。
解读:过渡电阻的大小由走行轨对地电位和走行轨对地
电阻决定,走行轨对地过渡电阻越大,杂散电流越小。
第条木质轨枕必须先用绝缘防腐剂进行防腐处理。
枕木的端面和螺纹道钉孔,必须经过绝缘处理,或设置专门的绝缘层。
螺纹道钉孔不应贯通。
轨底部与道床之间的间隙值不得小于30mm。
解读:该项措施可以看成是加大走行轨的对地绝缘。
可以等效成增大走行轨对地电阻。
第条走行轨回路中的扼流变压器、道岔等与线路的路基,路面混凝土及主体结构之间,应具有良好的绝缘。
道岔转撤装置控制电缆的金属外铠装与道岔本体之间亦应具有良好绝缘。
扼流变压器的塑料连接电缆、股道间均流线用塑料电缆的绝缘要求,应与负回流电缆相同。
解读:加大走行轨的对地绝缘。
第条地铁隧洞内及沿线的各种金属设施和设备、临时存放洞内的钢轨、备用材料及设备等与走行轨之间不得有金属连接。
解读:尽量增强走行轨对地及对其他邻近的金属器件、金属管线绝缘,消除可能出现的杂散电流回路,防止杂散电
流向外扩散,腐蚀金属构筑物、走行轨等。
所以对于可能与走行轨构成杂散电流回路的构建必须严密防范。
第条位于钢轨下面的道床素混凝土层的厚度,不宜小于。
解读:合理设置道床混凝土。
为有效防止杂散电流对主体结构钢筋进行腐蚀,杂散电流道床收集网钢筋与走行轨之前需要进行绝缘处理,混凝土层需要一定的厚度。
第条地铁线路的结构,应能保证道床、线路上部建筑及轨道不受水流和积水的浸蚀,不污染。
隧洞结构不得漏水和积水,且应具有良好的排水系统。
严禁采用直排废水入隧洞的设计与运行方式。
解读:保证道床、线路上部建筑及轨道的干燥,是为了避免上述设备因为受潮导致对地绝缘水平下降,从而引起杂散电流增大。
第条回流走行轨应焊接成长钢轨,其连接质量应符合有关标准规定,且能满足相应等级钢轨纵向电阻值的要求。
解读:减少钢轨阻抗的有效办法是采用长钢轨,钢轨越长,钢轨接头就越少,钢轨的阻抗也就越小。
第条地铁线路中的道岔与撤岔的连接部位应设置铜引连接
线,其截面面积不应小于120,铜引线与钢轨之间应焊接,接头电阻不应超过1m长完整轨道的电阻值
解读:所以,电缆与钢轨的连接方式应保证接头处的接触电阻处于规范要求的范围内,从而降低钢轨电位。
第条地铁走行轨的下述部位,应实现电气隔离。
一、所有的电气化与非电气化区段之间;
二、地铁的运行线路与正在建设的线路区段之间;
三、地铁与地面铁道线路之间;
四、尽头线每条轨道的车档装置与电气化轨道之间。
心得体会:对地铁区间杂散电流防护而言,由于选择排流法成本低、工作可靠,应优先采用。
排流法可以对需要保护的金属导体提供可靠保护,但需要注意的是,排流法也有缺点。
首先,被保护的阳极区与钢轨(负馈线)连接之后,实质上减小了原杂散电流路径的电阻,。
因而使杂散电流增大,这无疑会使临近未采取保护措施的地下金属埋设物受到更强的
腐蚀。
地铁杂散电流腐蚀的防护,是地铁设计、建设、运营维护中必须考虑的问题,而杂散电流的腐蚀是一个长期积累的结果,给研究工作带来一定难度。
在地铁工程建设中,应把地铁杂散电流防护系统尽可能做到完善,减少杂散电流的产生及限制杂散电流的扩散。
在运营维护中,按照设置的监测系统及方案,定期测试及维护,发现问题,及时处理。
尽管地铁杂散电流的腐蚀性大,但只要采取科学合理的措施,一定能有效地降低杂散电流腐蚀的损失,防止危及地铁主体结构及管线结构,确保地铁长期运行使用的安全。