城市轨道交通设施杂散电流的防护

地铁杂散电流的防治与分析摘要:随着现代化经济不断发展进步，城市的轨道交通也在迅速的发展状大，城铁、地铁、轻轨等便利交通运输工具也在快速的走进人们的生活当中，但随之而来的杂散电流问题也在轨道运输交通当中引起关注。

在地铁交通运营过程当中会产生大量的杂散电流，杂散电流会对周围的管线设施和建筑筑基结构的使用寿命产生严重的威胁，如果不及时防护杂散电流带来的损伤，将会造成巨大的损失，并会为地铁的安全运行带来安全隐患，因此研究防治杂散电流尤为重要。

关键词:地铁；杂散电流；防治措施引言城市经济发展快，运输压力增大。

因此，许多城市为了缓解运输的压力都新建了地铁站，地铁行驶速度快、稳定、载客量大、用时短等特点极大程度上缓解了城市的交通压力，地铁在给人们方便的同时也会带来一些问题，地铁在行驶的过程中会产生大量的杂散电流，杂散电流进入地下对地铁设备、金属管线、建筑物基础、地下金属管道造成电化学腐蚀，如果这种腐蚀长期存在就会对这些金属管道造成极大的损伤，造成地下污染气体或液体的泄露。

后果可想而知，这些危害是不可估量的，会对人们的人身财产造成损害。

因此，对杂散电流进行有效的防护是重中之重。

一、杂散电流的产生杂散电流是地铁运行的过程中产生的一部分没有按照正规途径移动的电流，它进入土壤深层，与需要保护的地下设备与城市管道没有必然的联系，只会作用于他们，地铁的运行主要是通过变电所输出的牵引电流电利用架空线将电流输入给列车，然后再通过行进的轨道送回变电站，这个过程形成一个闭环式的回路。

但是，在地铁日常的行驶过程中由于地铁轨道衔接的问题，主要是衔接过大造成接头处电阻的压力过大，或是地铁轨道与地面的绝缘处理的不好等不良因素的存在造成了电流向外部移动的现象，这些外泄的多余电流就是杂散电流，杂散电流深入地下再流入到金属线路、管道等设施，其从一点进入并进行移动从某一点再离开，杂散电流经过的地方就会因为失去电子而产生腐蚀，如果想要确定地铁附近的城市管道是否受到杂散电流的损害，可以通过检测管道的电位变化和以往的数据进行对比分析就可以得出结论。

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。

杂散电流防护设备简介及运行情况一、概述在城市轨道交通等直流电气化轨道运输系统中以轨道作为回流导体，由于钢轨不可能对地完全绝缘，而且回流钢轨存在电压降，因而导致一部分负荷电流，从钢轨流到轨枕和道床及地下钢轨等金属设施中去，这部分电流，就是杂散电流。

由于杂散电流的产生以及它对地下金属的电腐蚀效应，使对线路以及周围设施的金属构件构成了一定的威胁。

这种电腐蚀总是发生在离子导电电流流出金属结构的地方，既发生在金属与电解质存在的阳极区，杂散电流的阳极电腐蚀对金属的破坏相当严重。

能引起水管穿孔漏水、锈蚀、电缆挂钩打火、道钉生锈断裂等，导致地铁设施的使用寿命降低，造成严重的经济损失。

地铁杂散电流防护措施主要是以堵为主、以排为辅、加强监测、防止外泄。

增加钢轨与轨枕间的绝缘，加接均回流电缆，减小回流时的钢轨电阻，铺设排流网安装排流柜，采用极性排流措施，加强监测，及时发现和预判腐蚀区域的产生。

二、杂散电流防护设备设施上海地铁杂散电流防护设备设施基本有二种，一是以较早运行线路为主的。

如上海地铁1号线、2号线、4号线等，通过站台参比电极对站台结构钢筋、区间参比电极对区间轨壁结构钢筋、钢轨对结构钢筋、排流等引出端子电缆线，分别连接到站台四个杂散电流测量箱中，用移动数据采集器来测量杂散电流数据，把收集来的杂散电流数据进行分析。

排流柜作为杂散电流主要设备之一，安装于牵引变电所内，排流柜的一端接负极柜内的负回流母排上，另一端通过排流电缆、排流二级管连接到隧道区间道床排流网引出端子。

使排流网内的电流通过排流柜单向回流到牵引变电所内的负极柜内负回流母排上，把泄漏的杂散电流通过区间道床排流网、排流柜流回到牵引变电所的负极柜内，以减少杂散电流对结构钢筋的腐蚀。

二是以新运行线路为主的，如9号线、10号线等，它采用的是站台参比电极对站台结构钢筋、区间参比电极对区间轨壁结构钢筋、参比电极对道床结构钢筋、钢轨对结构钢筋、排流等引出线。

通过区间隧道传感器、信号转接器、站内杂散电流监测装置、上位机PC电脑等一些设备来监测杂散电流泄漏情况。

轨道交通杂散电流分析及其防护技术研究摘要：随着经济的快速发展，社会在不断的进步，在城市轨道交通运输系统中，通常采用DC电力牵引供电方式，接触网（或第三轨）为正极，运行轨道为负回流线。

驱动机车的牵引电机会在电力机车获取动能后就将电能转换为动能，然后经由与机车车轮相接触的轨道回流至轨道交通牵引变电所。

因大地也是导体且电位为零，所以在回流过程中会有一部分将流入大地，一部分会沿着大地流向牵引变电所；而此时将会一直留在大地中的电流就是杂散电流。

轨道交通杂散电流对地铁周围地下金属管道、主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀，这样就会缩短金属管线的寿命，降低地下钢筋混凝土结构的强度和耐久度，甚至会造成重大人生事故的发生。

因此我们必须通过采取防护措施来解决这个问题。

关键词：轨道交通；杂散电流；防护措施引言近年来，伴随着我国经济的飞速发展，便捷舒适的轨道交通成为人们日常工作和生活不可或缺的部分。

轨道交通网络呈现出高铁及干线铁路网络、城际及市域铁路网络、城市轨道交通网络三网融合的发展趋势，极大地缩短了我国地域间及城市内部的时空距离。

特别需要指出的是，在高铁及干线铁路网络已趋于完善的同时，城市轨道交通网络建设体量不断扩大。

目前，城市轨道交通网络多采用直流牵引供电制式，电压分为750V和1500V两种等级[1]，通常采用走行钢轨回流方式，即接触网（轨）与整流器正极连接，走行钢轨兼作为回流通道。

然而，由于钢轨无法做到与道床结构完全绝缘，因此在列车牵引取流时会有部分电流扩散到大地，从而形成杂散电流。

杂散电流可理解为经不确定路径流回牵引变电所内整流器负极或直接扩散到大地的电流[2]，会对走行钢轨及其附件、结构钢筋、金属管线等沿线的金属物体产生电化学腐蚀作用，并且随着时间的推移，线路运营条件逐步恶化，使腐蚀程度愈发严重。

由于城市轨道交通网络主体结构通常在工程建设完成时已经成型，对钢筋腐蚀问题的翻修工作难度较大，因此杂散电流腐蚀防护系统的分析与研究对保障线路安全运营至关重要。

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。

城市轨道交通杂散电流防护系统施工工法1.前言近年来，我国除北京、天津、上海、香港、广州等城市地铁已先后通车外，西安、南京、苏州、武汉、沈阳、深圳、成都等、多座城市正在扩建、兴建或计划兴建地铁。

在我国城市地铁直流供电系统中大多采用直流电力牵引的供电方式，一般接触网（或第三轨）为正极，而走行轨兼作回流线。

由于回流轨存在着电气阻抗，牵引电流在回流轨中产生压降，由于钢轨不可能达到完全对地绝缘,所以回流轨对地存在着电位差，回流轨对道床、四周土壤介质、地下建筑物、埋设管线存在着一定的泄漏电流，泄漏电流沿地下建筑物、埋设管线等介质至负回馈点四周重新归入钢轨，此泄漏电流即称迷流，又称地铁杂散电流。

杂散电流会对土建结构钢筋、设备金属外壳及其它地下金属管线产生电化学腐蚀，它不仅能缩短金属管线的使用寿命，而且还会降低地铁钢筋混凝土主体结构的强度和耐久性，对己定型的地铁结构造成严重危害，甚至酿成灾难性的事故。

为此，须在工程范围内对受影响的设施采取杂散电流腐蚀防护措施，并设置杂散电流监测系统，对整个区段的杂散电流腐蚀情况进行积极有效的监测。

本工法以东莞轨道交通R2线2704标供电项目为依托，主要研究提高对杂散电流的监测，从而做到“以防为主，以排为辅，加强监测，防止外泄”。

2.工法特点2.0.1减小回流轨的电阻，加强回流轨过渡电阻测试。

2.0.2采用防盗式杂散接线端子，减小施工过程中人为偷盗及损坏。

2.0.3采用新型材料为回流提供连续的电气通路。

2.0.4优化施工工序，减少对参比电极的损坏。

3.适用范围本工法适用于城市轨道交通直流供电系统杂散电流防护系统施工。

4.工艺原理在轨道交通沿线每个杂散电流监测点，将参比电极端子和结构钢筋测试端子接至智能传感器，将各车站(区间牵引所)及附近区间内的上下行传感器通过通信电缆分别连接到位于各车站(区间牵引所)的监测装置。

监测装置安装在牵引变电所排流柜内和降压变电所控制室侧墙上，须具有远程通信的光纤以太网端口及足够连接本站两端和区间内传感器接入的RS485端口。

地铁杂散电流的危害及防护摘要：本文分析了杂散电流产生的原因和特点，论述了杂散电流所产生的危害，并提出了相关防护措施，从而保障地铁及相关设施的安全。

关健词：地铁、杂散电流、腐蚀防护1、引言地铁牵引供电系统的安全可靠是地铁运营的重要保证。

城市的地下管道系统非常错综复杂，有煤气管道，输油管道，排水管道，通信管道相互交叉。

他们跟地铁轨道相互交叉是不可避免的，杂散电流也会引起这些管道的电化学腐蚀。

在牵引供电系统回流系统运行过程中，不可避免地会出现钢轨电位异常升高、杂散电流泄漏等问题。

对钢轨电位的形成以及杂散电流的成因特性及防控方法进行深入研究，对保障地铁运营安全意义重大。

2杂散电流的成因及危害由于城市轨道交通供电线路位于城市建筑物内，供电电压过高不太合适，城市轨道交通运营一般采用直流供电，减少电压损失。

地铁牵引变电所将10KV电能降压、整流后经过牵引变电所为地铁列车提供电能。

牵引变电所提供电客车运行所需电流，母线通过接触轨或接触网吸收电流，电流通过接触轨返回牵引变电所负极。

具体路径为：牵引变电所正极-接触网-受电弓-车辆荷载-轮对-轨道-地下回流线-牵引变电所负极。

由于运营环境、经济等方面的限制，运行轨道和道床结构不能完全绝缘。

随着地铁运营时间的推移，隧道污染、潮湿、渗水等问题将逐渐增多，将大大降低地铁车站和区间隧道的轨地绝缘性能。

许多初始保护措施的效果也会随着时间的推移而降低，各种因素的不断积累增加了运行钢轨对周围介质的漏电流。

因此地铁或轻轨列车在地下运行时，牵引回流电流的回流路径不可避免地会有部分电流经走行轨向道床及其它结构泄漏到道床及其周围大地土壤介质中，再由大地流回走行轨返回牵引变电所，形成杂散电流。

牵引电流的大小和钢轨对地面的绝缘性能，直接决定这杂散电流的大小。

杂散电流腐蚀特点如下：1、杂散电流的腐蚀往往是地域性的，在某一区域内，所有埋地金属构筑物均会受到影响，而且干扰有交互作用，干扰体也是一个干扰源；2、杂散电流的腐蚀比较严重，腐蚀多集中于局部位置腐蚀，它会提升金属构筑物的电位，使更大的电流流过金属构筑物或金属管线；3、有防腐层时，往往腐蚀集中在防腐层的缺陷位置，防腐层的剥离、破裂和穿孔等使绝缘电阻大幅下降，将会使大量的杂散电流流过该区域。