铁路对管道杂散电流排流方案单点

铁路对管道杂散电流排流方案单点
铁路对管道杂散电流排流方案单点

目次

1.概述

铁路与埋地管道交叉或平行时,会对埋地管道形成电磁干扰,从而使管道电位升高或降

低,导致管道腐蚀加剧。所以,在铁路和管道交叉或平行时,必须对管道进行固态去耦合器

排流处理,以消除或降低铁路对管道的干扰。

铁路干扰的相关参数: (1)、铁路为单回路供电,供电电压一般为;

(2)、铁路对管道主要产生交流干扰,但也有相当大的直流分量;

(3)、干扰电压呈波动状态,最高可达到100V;

(4)、交叉多处,交叉斜角为70--90度;

(5)、设计排流防雷系统寿命为25年。

2.设计原则

严格遵守埋地钢质管道排流有关的设计规范、技术标准和技术规定;

采用成熟技术、材料,做到安全可靠、经济合理;

3.设计遵循的标准规范

《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》(SY/T0036-2000)

《钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》(SY0007-1999)

《长输管道阴极保护施工及验收规范》(SY/J4006-90)

《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》(GB/T 21246-2007)

《钢质管道外腐蚀控制规范》(GB/T 21447-2008)

《埋地钢质管道阴极保护技术规范》(GB/T 21448-2008)

《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》(SY/T 0017-2006)

《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》(GB/T 50698—2011)

《减轻交流电和雷电对金属构筑物和腐蚀控制系统影响的措施》(NACE SP0177-2007)《阴极保护管道的电绝缘标准》(SY/T 0086-2003)

《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》(中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0032-2000)

《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》(中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0019-97)。

《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》(GB 50698-2011)

业主方提供的其他资料、图纸。

4 .设计基本参数

排流装置启动电位: +;

直流稳态排流电流值:≤45A;

雷电标称放电电流:100kA(8/20微秒感应雷);

雷电最大放电电流:50kA(10/350微秒直击雷);

直流泄露电流:≤1mA;

故障电流(AC-rms/工频/30周波):3500A;

设计寿命:>25年

5.保护对象和保护方法

保护对象

管道和铁路交叉点。

保护方法

铁路与管道交叉点:距每一个交叉点两边各50米处各安装1套固态去耦合器。

固态去耦合器接地体:接地体采用5根米镀锌角钢和一根20米镀锌扁钢,以及2套18公斤锌阳极组成。

6排流方案设计内容

固态去耦合器

西安冠霖电气有限公司GLSD-50/200型固态去耦合器,固态去耦合器采用支架安装,地面安装。

固态去耦合器主要技术要求如下:

.1 技术参数

技术规格

接地体

接地体应与管道距离不小于5米,接地体的接地电阻应小于4欧姆,接地体采用镀锌角钢、镀锌扁钢以及锌阳极组合的方式。

7施工技术要求

所有设备材料应检验合格后方可安装;

电缆与管线连接

电缆与管线的连接,采用铝热焊接。焊接工艺要求如下:

在安装前,必须对电缆进行检查,以确定电缆的导电连续性,并不能有电缆外皮损伤。

开口时,开口不宜过大,以磨具刚好能放入开口为宜,在确保开口大小后,用钢锯条或者锉刀除去管道上面的防锈漆,打磨粗糙,拿锉刀在打磨出敲打出凹凸面,保证了焊接时焊接面能够足够的大。再用钢刷刷管道的胶皮面,刷毛,补伤时使补伤片能够很好地与管道面粘接。

剥线缆时,要确保线缆不能有断口氧化现象出现,剥线长度不易过长,能确保磨具对接为宜。焊接时用手扶住磨具木杆,不能使磨具在焊接时有移动现象,再用点火枪点火焊接,焊接点应饱满,确保线缆焊接牢靠。

先用热熔胶胶进行一次补伤,热熔胶补伤要融化的热熔胶全部覆盖住开口的部分,线缆处要多融些胶,补伤片补伤先对补伤片烘烤,粘上管道后,再对未粘接牢靠处进行二次烘烤,确保粘接牢靠,入线处用热熔胶熔粘以下,确保无露点。

用袋子压住焊接点,先回填细沙细土,确保焊接点全部覆盖后再用机械或者人工回填。

在涂层修补前,检查测试电缆与管线的电连续性,包括以下内容:目测检查任何一个焊缝,焊接点应无裂纹、气孔及焊渣飞溅的尖点,且与母材融合;检查其焊接强度,应大于60Kg;检查电缆与管线间的电阻应小于?。施工方应对完成的所有测试工作进行记录。

不合格的连接必须通过磨擦去除,而且不得减薄管线壁厚,新的连接点必须移到距先前焊点处至少75mm。

电缆的埋地敷设

电缆的埋设深度不应小于1m。敷设时,应在电缆上面、下面各均匀铺设100mm厚的细砂层。电缆在壕沟内作波状敷设,预留%的长度,以免电缆(引线)冷却缩短受到拉力。有关具体要求按电力电缆的施工规范执行。

固态去耦合器安装

根据固态去耦合器安装使用说明书安装。

8 排流准则

直流保护电位:≤+ ≥(管道与接地体之间);

铁路对管道杂散电流干扰排流率:>98% 。

9 系统的管理与维护

检测:

接管道、接地标记。

电缆连接的完整性。

电缆接头端的松紧程度。

接线是否正确。

管道对接地体的电位值。

定期检查维护,保证电位值达标。

运行管理

排流系统完毕后,保护电位直流应在~+之间,交流应在~+之间。

每年对固态去耦合器检测一次,保证排流、防雷功能完好。

10 卫生、安全和环境

排流材料在装卸及运输过程中严禁剧烈碰撞,应防止雨淋、日光暴晒和包装件破坏,运输过程中不得与酸、碱等腐蚀性物品及柴草、纸张等易燃物品混装,并应符合运输部门的有关规定。

排流材料应存放在防火、通风、干燥的仓库内,防止日光直射,并隔离火源,远离热源。现场严禁吸烟,场地周围 10m内不准进行焊接或明火作业。施工所需要照明应采用防爆设备。使用空气喷枪时,应将喷枪接地,以免电火花酿成火灾、爆炸事故。不得对金属件随意敲击、摩擦以免产生火花。

排流施工现场必须有完善、有效的消防措施。

排流施工人员应配备防护工作服、防护面具、防护鞋及防风护手套等。施工现场还应具备有防护药品

排流施工中的工业卫生、安全、劳动保护和环境保护除应执行国家现行的标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160、《涂装作业安全规程涂装前处理工艺安全及其通风净化》GB7692、《涂装作业安全规程涂漆工艺安全及其通风净化》GB6514、《工业企业设计卫生标准》GBZ1中的规定外,还应执行国家其他现行有关标准的强制性规定。

11 材料表

排流材料清单

施工、管理及税费

工程总费用合计

排流材料()+施工费()=()

轻轨杂散电流干扰对管道腐蚀影响的检测与判定

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5b5572490.html, 轻轨杂散电流干扰对管道腐蚀影响的检测与判定 作者:孙政李振悦陈健 来源:《中国石油和化工标准与质量》2013年第08期 【摘要】分析了轨道交通动态杂散电流产生的机理,以广珠轻轨附近的天然气管道为研究对象,介绍了广珠轻轨杂散电流的检测情况,根据有关标准对杂散电流干扰情况进行判定,提出了解决杂散电流干扰的建议。 【关键词】广珠轻轨杂散电流管地电位检测交流电流密度 1 概述 杂散电流又称迷流,是指在设计或规定的回路以外流动的电流。杂散电流一旦流入埋地金属管道,再从埋地金属管道的另一端流出,进入大地或水中,则在电流流出部位发生激烈的腐蚀,电流流出部位则成为电化学腐蚀的阳极,通常把这种腐蚀称为杂散电流干扰腐蚀,将流入或流出埋地金属导体的杂散电流称为干扰电流。根据来源,杂散电流主要有直流杂散电流、交流杂散电流、地球磁场感应杂散电流等;根据电流幅值和流经路径是否随时间变化,可分为静态杂散电流和动态杂散电流。对城市埋地天然气管道而言,影响最普遍、最严重的是城市轨道交通产生的动态直流杂散电流干扰。 广珠城际轨道交通(以下简称广珠轻轨),由北面的广州,途径佛山市顺德区、中山市、到达南面的珠海市,全长约140公里,2011年1月正式通车。在中山市区,大约10公里的广珠轻轨与高压天然气管道并排铺设,两者之间最近的水平净距不足10米。广珠轻轨产生的杂散电流对埋地天然气管道的影响不容忽视,必须对杂散电流干扰腐蚀的问题引起关注。本文对轨道交通杂散电流产生机理及其动态特性进行讨论,介绍与天然气管道平行铺设的轻轨杂散电流的检测情况,根据有关标准对杂散电流干扰情况进行判定,并提出解决杂散电流干扰的建议。 2 轨道交通杂散电流 2.1 轨道交通杂散电流产生的机理 直流牵引轨道交通供电回路与杂散电流的产生原理见图1。变电站将交流电转换为直流电,经接触网向电力机车输送,电流由铁轨及相关导线返回变电站。由于铁轨具有一定的电阻,电流在铁轨中产生电位差,同时铁轨对大地也存在一定的电位差,使铁轨中部分电流泄漏进入大地形成杂散电流。泄漏到大地的杂散电流流入埋地天然气管道,经埋地天然气管道传输至变电站附近通过土壤重新流入铁轨,在电流流出的部分,金属发生腐蚀。

城市轨道交通中杂散电流的危害及防护

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。目前,地铁列车牵引动力系 统一般采用直流供电系统,供电电压多为DC750V或DC1500V。以电力为驱动动力,由设置在沿线的牵引变电所经过接触网或第三轨向列车馈送电量。机车通过 受电弓与接触网或导电轨连接受电。利用走行轨实现回流,如图1所示。直流供 电系统由于其走形轨本身具有一定的电阻,且走形轨对地不能做到完全绝缘,因 此在回流电流流经走行轨时,在走行轨上会产生电压降,并存在对地电位差,该 电位差促使走行轨中有一些电流泄漏到土壤,这部分从走形轨泄漏的电流被称为 杂散电流。 杂散电流具有局部集中特征,当土壤中有杂散电流流动时,会通过隧道结构、整体道床、车站结构或其他建筑物的结构钢筋及附近敷设金属管线或电缆的金属 护套等导体而流至回流点,再经土壤重新归入回流轨。根据电解池原理回流轨附 近这些金属导体在杂散电流流出处会产生激烈的电解腐蚀,破坏结构钢的强度, 大大降低其使用寿命。若杂散电流流入电气接地装置,将会提高接地电位,导致

交流电气化铁路杂散电流排流工程设计方案

交流电气化铁路杂散电流 排流工程 设 计 方 案 河南汇龙合金材料有限公司 2019年正版

随着我国电气化铁路改造以及高铁网络的建设以及特高压输电线路、变电站的建设,因其产生的杂散电流不可避免的干扰到临近的地下管道、油库等设施,导致其电位紊乱,阴极保护系统失效,腐蚀加剧,因此杂散电流的防护及排流越来越收到人们的重视,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。本文讲述了山东石创公司在杂散电流防护过程中的一点体会和理念。 1 杂散电流的防护原则 轨道交通直流牵引供电系统中,只要用走行轨兼做回流导体,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交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。

输油管道受杂散电流干扰的检测与排除

输油管道受杂散电流干扰的检测与排除 河南邦信防腐材料有限公司 2017年3月

杂散电流分为直流和交流,例如采用四通道快速数据采集存储器和计算机数据处理技术,对紧靠上海地铁一号线沪闵路段的埋地输油管道受杂散电流干扰的情况进行了现场检测.测试结果充分说明干扰来源于地铁列车的运行,其特点是双向动态干扰,没有固定的阴极区和阳极区.从实际条件出发,利用原来保护该输油管道所埋设的镁阳极作接地床,采用极性接地排流方式来抑制杂散电流干扰,各处的排流效果介于60%~100%. 直流杂散电流检测 直流杂散电流可以分为静态杂散电流和动态杂散电流。使用SCM(杂散电流检测仪)软件可以对静态杂散电流进行实时检测和数据分析。而对动态杂散电流检测时,可以设置最长达48小时的自动监测和数据存贮。 当在管道任意点上的管地电位较自然电位正向偏移20mV或管道附近土壤中的电位梯度大于0.5mV/m时,确定为有直流电干扰;当在管道任意点上管地电位较自然电位正向偏移100mV或管道附近土壤中的电位梯度大于2.5mV/m时,管道应采取直流排流保护或其它防护措施。 直流电干扰的测试,排流保护效果评定及管理应按SY/T0017—96《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》中的规定执行。 交流杂散电流检测 交流杂散电流干扰采用参比法测量,从而确定杂散电流干扰的程度。当管道任意点上管地电位持续1V以上时,确定为存在交流干扰;当中性土壤中的管道任意点上管地交流电位持续高于8V、碱性土壤中高于10V或酸性土壤中高于6V时,管道应采取交流排流保护或相应的其它保护措施。 交流电干扰测试按SY/T0032—2000《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》执

杂散电流监测系统(含排流柜)、单向导通装置技术规格书

杂散电流监测系统(含排流柜)、单向导通装置技术规格书 (一)杂散电流监测系统(含排流柜) 1. 适用范围 本技术要求适用于重庆轨道交通一号线朝沙段杂散电流监测系统,并作为投标方制定投标技术文件和供货设备的技术依据。 2. 环境条件 1)环境温度:-5?C~+44.5?C 2)污秽等级:重污区 3)相对湿度:日平均:95% 月平均:90% 有凝露发生 4)海拔高度:≤1000m 5)雷电日:60D/年 6)地震烈度:7度 3. 供货规格型号 4. 采用标准(但不限于此) 地铁杂散电流自动监测系统有关设备所涉及的产品标准、规范;工程标准、规范;验收标准、规范等完全满足所有中华人民共和国的条例及规范,包括:《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》CJJ49-92 《低压电器外壳防护等级》GB4942.2-85 《电工电子产品基本环境试验规程》GB2423-81 《电磁兼容试验和测量技术》GB/T 17626 《煤矿通信、检验、控制用电工电子产品基本试验方法》MT 210 《交流电气装置的接地》DL/T621-1997

《地铁设计规范》GB50157-2003 《地铁直流牵引供电系统》GB10411-89 5. 系统构成 本工程杂散电流监测系统采用车站(变电所)监测和控制中心集中监测二级监测系统。 杂散电流监测装置通过变电所内通信网络与电力监控系统接口,并将处理和统计后的数据传至监控中心。 杂散电流监测系统由参比电极、整体道床测防端子、地下结构测防端子、测量线、传感器、通信电缆、信号转接器、监测装置组成。 6. 系统功能 杂散电流监测装置的输入端与从沿线各传感器引入的通信电缆连接,通过各监测点传感器实时采集监测分区内的结构钢筋的极化电位,参比电极自然本体电位,并对数据进行A/D转换,计算、存贮、统计并通过变电所内通信网络,将统计结果传送到变电所自动化系统,本监测系统具备以下几种功能: 6.1 通信功能 每个供电区间内的监测装置定期向传感器发出数据采集命令,数据按指定的格式上传到监测装置。 监测装置与SCADA通信每天上传的数据是: (1)监测点参比电极本体电位值。 (2)监测点极化电位实时值、正向偏移电位平均值。 (3)监测点30分钟极化电位正向偏移超标值、接触电压平均值。 6.2 测量功能 (1)实时监测道床结构钢筋的极化电位。 (2)实时监测隧道结构钢筋的极化电位。 (3)机车停止运行时,参比电极的自然本体电位。 6.3 计算功能。 根据计算极化电位的数学模型计算出30分钟监测点的极化电位正向偏移平均值。 6.4 显示功能 (1)就地显示道床结构钢筋的极化电位。

铁路对管道杂散电流排流方案设计(单点)

排流方案 铁路对管道干扰杂散电流解决方案项目号: 文件号:GLYB2017021108 CADD号: 设计阶段:方案设计 日期:2017.02.11 0 版 铁路对管道杂散电流排流设计方案 (此方案为单交叉点的方案) (文件号:GLYB2017021108) 西安冠霖电气有限公司 0 张宁静吴琳2017.02.11 版次说明编制校对审核审定日期

目次 1概述 (3) 2设计原则 (3) 3设计遵循的标准规范 (3) 4设计基本参数 (4) 5保护对象和保护方法 (4) 6排流方案设计内容 (4) 7施工技术要求 (8) 8排流保护准则 (8) 9系统的管理和维护 (8) 10卫生、安全和环境 (9) 11材料表 (10)

1.概述 铁路与埋地管道交叉或平行时,会对埋地管道形成电磁干扰,从而使管道电位升高或降 低,导致管道腐蚀加剧。所以,在铁路和管道交叉或平行时,必须对管道进行固态去耦合器 排流处理,以消除或降低铁路对管道的干扰。 铁路干扰的相关参数: (1)、铁路为单回路供电,供电电压一般为27.5kV; (2)、铁路对管道主要产生交流干扰,但也有相当大的直流分量; (3)、干扰电压呈波动状态,最高可达到100V; (4)、交叉多处,交叉斜角为70--90度; (5)、设计排流防雷系统寿命为25年。 2.设计原则 2.1 严格遵守埋地钢质管道排流有关的设计规范、技术标准和技术规定; 2.2 采用成熟技术、材料,做到安全可靠、经济合理; 3.设计遵循的标准规范 3.1 《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》(SY/T0036-2000) 3.2 《钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》(SY0007-1999) 3.3 《长输管道阴极保护施工及验收规范》(SY/J4006-90) 3.4 《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》(GB/T 21246-2007) 3.5 《钢质管道外腐蚀控制规范》(GB/T 21447-2008) 3.6 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》(GB/T 21448-2008) 3.7 《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》(SY/T 0017-2006) 3.8 《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》(GB/T 50698—2011) 3.9 《减轻交流电和雷电对金属构筑物和腐蚀控制系统影响的措施》(NACE SP0177-2007) 3.10 《阴极保护管道的电绝缘标准》(SY/T 0086-2003) 3.11 《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》(中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0032-2000) 3.12 《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》(中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 0019-97)。 3.13《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》(GB 50698-2011) 3.14 业主方提供的其他资料、图纸。

交直流杂散电流综合干扰时的排流措施

交直流杂散电流综合干扰时的排流措施 技 术 说 明 书 河南汇龙合金材料有限公司 2019年正版

考虑到排流地床接地体既要保证将杂散电流排走,又要保证阴极保护电流不被排走,当管道所受的直流干扰为正电流干扰的情况下,通常接地体一般选择牺牲阳极接地体如镁阳极或者锌接地体,牺牲阳极既可以作为接地将杂散电流排入地下,还可以提供足够的阴极保护电流来抵消直流杂散电流的干扰; 当管道所受的直流干扰为负电流干扰的情况下,接地体一般可选择铜接地体,因为锌接地体等牺牲阳极自身开路电位较高,加上钳位式排流器0.5V的电压差,无法将多余电流排走。该工程正是受直流杂散电流负干扰较为严重的情况,不能选择牺牲阳极作为接地体或者牺牲阳极阴极保护系统,容易产生过保护。 高压输电线路与地下金属管道平行分布且相互距离较近时,由于磁性耦合的作用,管道上会产生交流电压,在测量上表现为管地交流电位,即由输电线路引起的交流干扰。 新大管道沿线高压输电线路较多,有些管段与高压线近距离平行,易受交流干扰。为此,对管道交流电位进行了24 h连续测试,实测结果表明,新大管道存在强直流和弱交流干扰,需要采取排流保护措施。管道上施加的强制电流阴极保护对直流干扰有明显的抑制作用。 与轻轨平行的新大管道管段应采用排流保护,以降低杂散电流对该管段的干扰;在管道两端利用阴极保护对杂散电流的抑制作用来降

低对管道的干扰,并使该管段得到有效的阴极保护,具体设计方案如下。 (1)在管道末端增设1座阴极保护站,以减轻轻轨穿越点处至七厂段管道直流的干扰,解决该管段的阴极保护电位不足的问题。 (2)在管道与轻轨平行段预设6~8处排流设施,既可消除该管段的直流干扰,又可同时减弱其交流干扰。 (3)排流装置采用接地式排流方式,该方式位置选择灵活,对其它设施干扰小。对于轻轨铁路引起的干扰,由于管道电位波动较大,且存在正负交变现象,为防止杂散电流倒流人管道,排流器需增设防逆流装置,即极性排流器。排流接地极材料选用镁合金阳极,不仅可以提高排流驱动电压,而且还可为管道提供阴极保护。 (4)考虑到管道与轻轨平行段附近多数地域较狭窄,排流接地极采用了灵活的排布方式,接地地床方向可与管道平行、垂直或倾斜,接地极可采用立式或水平埋设。

地铁供电系统的构成

地铁供电系统的构成 根据功能的不同,地铁供电系统一般划分为以下几部分:外部电源;主变电所;牵引供电系统;动力照明系统;杂散电流腐蚀防护系统;电力监控系统。 1、外部电源 地铁供电系统的外部电源就是地铁供电系统主变电所供电的外部城市电网电源。外部电源方案的形式有集中式供电、分散式供电、混合式供电。集中式供电通常从城市电网110kV侧引入两回电源,按照地铁设计规范要求,至少有一回电源为专线。 2、主变电所 主变电所的功能是接受城网高压电源(通常为110kV),经降压为牵引变电所、降压变电所提供中压电源(通常为35kV或10kV),主变电所适用于集中式供电。主变电所接线方式为线变式或桥型接线。 3、牵引供电系统 牵引供电系统的功能是将交流中压经降压整流变成直流1500V或直流750V 电压,为地铁列车提供牵引供电,系统包括牵引变电所与牵引网,牵引网包括接触网与回流网。接触网由架空接触网(直流1500V)和接触轨(直流1500V或750V)两种悬挂方式,大多数工程利用走行轨兼作回流网;少数工程单独设置回流轨。 4、动力照明供电系统 动力照明供电系统的功能是将交流中压(35kV或10kV)降压变成交流 220/380V电压,为运营需要的各种机电设备提供电源。 5、杂散电流腐蚀防护系统 杂散电流腐蚀防护系统的功能是减少因直流牵引供电引起的杂散电流并防止其对外扩散,尽量避免杂散电流对城市轨道交通主体结构及其附近结构钢筋、金属管线的电腐蚀,并对杂散电流及其腐蚀保护情况进行监测。 6、电力监控系统 电力监控系统的功能是实时对地铁变电所、接触网设备进行远程数据采集和监控。在城市轨道交通控制中心,通过调度端、通信通道和变电所综合自动化系统对主要电气设备进行四遥控制,实现对整个供电系统的运营调度和管理。

直流杂散电流的排流方法

直流杂散电流的排流方法 根据排流回路中电连接的电路方式不同,直流杂散电流的排流方法可分为直流排流、极性排流、强制排流和接地排流四种。 (1)直接排流法 对于直流电气铁路附近的管道而言,用电缆将管道与电气化铁路的铁轨或负回归线实现电连接,这是一种常用的、有效的排流法。直接排流法适合管道上存在着稳定不变的阳极区的情况。在直接连接的电缆中可串联可调电阻、控制开关及断路系统,据此可控制排流量的大小及管道的相对电位,以防止排流量过大造成管道防腐层发生老化和剥离。 (2)极性排流法 极性排流法是目前广泛应用的排流方式之一,它具有单向导电性,只允许杂散电流从管道排出,而不允许杂散电流进入管道,能防止逆流。这种方法结构简单,比较安全,效率高。 (3)强制排流法 当埋地管道位于杂散电流干扰极性交变区,用于直接排流和极性排流都无法将杂散电流排出,这时可选用强制电流法。强制电流法的原理类似于阴极保护技术。它在管道与铁轨(或接地阳极)之间安装一个整流器,可起到电位控制器的作用。在外部存在电位差的条件下强制进行排流,其功能兼具排流和阴极保护的双重作用,比较经济、有效,所以应用比较广泛。 (4)接地排流电缆并不连接到铁轨上,而是连接到一个埋地辅助阳极上。将杂散电流从管道排除到阳极上,经过土壤再返回铁轨。接地排流地床的接地电阻应尽可能地小,以提高排流效果。采用牺牲阳极时也需要使用填包料。 对于同一埋地结构物,应根据实际环境情况和工况,根据排流需要,采用一种或几种排流方法,选择一点或多点进行排流处理。 在电气化铁路邻近的埋地结构物上,采用排流法应注意它自身可能产生的干扰性。即它在工作过程中可能对铁路控制系统的传输信号造成干扰,从而对铁路运行安全造成威胁。

交流干扰对管道的影响

交流杂散电流对管道的影响研究 (滕延平1、王维斌1、陈洪源1、韩兴平2、陈新华1、赵晋云1、蔡培培1)(1.中国石油管道研究中心 2.西南油田输气管理处) 摘要: 随着公共设施如电气化牵引系统、高压输电线路等的日益建设,管道受到的交流干扰将愈加严重。目前国内许多管道都受到较强的交流干扰。本文介绍了国内外关于交流干扰的危害,分别从人身安全、对仪器设备、管道防腐层以及交流腐蚀的角度进行了分析。同时,主要对国外研究的交流腐蚀的一些重要结论进行了总结。文章重点介绍了国外的交流腐蚀评价指标,同时参照国外的交流电流密度评价指标对西气东输管道与港枣线,分别采用理论计算方法与电阻探头的方法对管道的交流电流密度进行了计算与测量,并对其进行了分析与评价。最后对国内外的交流减缓措施进行了分析比较,提出了国内应用该措施的局限性与不足之处。希望借此文章,能推动国内在油气管道交流干扰规律研究与标准制定方面的工作进展。 关键词:管道;交流干扰;腐蚀;交流密度;减缓 1、前言 . 为了有效利用土地资源,通常在一条公共走廊里同时安装高压电线和管道,管道有时还与铁路平行或交叉,受许多外部因素制约,加上现代高绝缘涂层的使用更加重了电危害。其主要影响有:与管道接触的人员电伤害、管道涂层与钢质损坏、烧毁CP装置和遥测系统等。 我国在交流干扰评价控制方面技术相对较弱,石油行业标准 SY/T0032交流干扰标准,对应弱碱性、中性、和酸性土壤环境给出了10V/8V/6V的交流电压排流指标。但该标准仅仅适应于石油沥青涂层,在高绝缘涂层如 3PE条件下已存在问题。国外油气管道交流干扰的研究发展快速,颁布了较多减缓交流电的标准。 2、交流干扰的危害 交流输电线路对输油输气管道的电磁影响主要涉及对人身安全的影响、对输油输气管道及其阴极保护设备安全的影响以及对输油输气管道的交流腐蚀等问题。

轨道交通系统杂散电流及其腐蚀控制技术初探(一)

轨道交通系统杂散电流及其腐蚀控制技术初探(一) 到引起埋地金属管线和金属结构的剧烈腐蚀已经有近一百年,如何防止杂散电流的腐蚀在国外已做了大量的研究。但国内对这方面的研究还很不够,本文首先简要介绍了杂散电流腐蚀的历史背景,接着对杂散电流的腐蚀机理、防护技术和监测等进行了论述。 1.引言 在城市地铁和轻轨等轨道交通运输系统中,一般采用直流牵引,走行轨回流,因此,不可避免会有电流从走行轨泄入大地,对地下或地面的金属构件如结构钢筋、地下管线等产生严重的腐蚀。国内外都有大量这方面的报道。腐蚀不仅造成大量的金属损失,更为严重的是,由于腐蚀的隐蔽性和突发性,一旦发生事故,往往会造成灾难性的后果,如煤气或石油管道的腐蚀穿孔;结构钢筋的腐蚀,会破坏混凝土的整体性,降低其强度和耐久性,给安全运营带来严重威胁。因此,对杂散电流腐蚀必须给予足够的重视。国外对地铁杂散电流的腐蚀都做了较为深入的研究,但国内对这方面的研究还很欠缺。轨道交通系统中机车是一个运动变化的负荷,地铁杂散电流腐蚀的介质一般为土壤,情况千差万别,影响腐蚀过程的因素太多,并随时间变化,在理论分析的基础上结合大量调查研究和试验,才能提出有针对性的治理杂散电流的技术和方法。在分析清楚杂散电流分布的情况下,对新建的轨道交通系统,要在设计、施工各个阶段,从实际出发,根据不同的线路施工方法、线路方案、地质状况、不同的供电方案,相关的专业都要采取相应的技术措施,尽量

减少杂散电流。对已建成的线路或因某些原因绝缘下降而产生杂散电流后,应对杂散电流腐蚀的状况进行实时监测,采取有针对性的措施减少杂散电流对金属结构和管线的腐蚀。 2.历史背景 世界上第一条电气化轨道交通系统1835年在美国建设(Brandon,Vermont),该系统运行在一个环形轨道上,由一个蓄电池提供动力,由于蓄电池需要不断充电,不适合于商业运行。直到十九世纪末由于发电机的发展,它能够提供持续的电力,电气化的轨道交通系统在商业上才变得可行。 1888年在维吉尼亚州美国第一条商业运行的电气化铁道投入运行(Richmond,Virginia),在十年内,在美国有数千公里的电气化铁路投入运行,几乎同时,人们在发现在电气化铁道的附近的地下管线和电缆遭到严重腐蚀,此外铁路当局也注意到铁轨和道钉遭到腐蚀的情况。起初,人们认为腐蚀是由土壤的化学成分造成的,很快人们就得出结论,土壤的化学组成不可能造成如此严重的腐蚀,此后的一些调查发现,从电气化铁路运行轨道泄漏的电流是造成腐蚀的主要原因。 许多早期的研究提出了一些切实可行的在当时的技术条件下可能最好的消除杂散电流影响的工程解决方案。但大多数方案都会对附近的设施造成灾难性的影响,一个常见的做法是将轨道连接到附近的与之平行的水管或其它管线上,想法是给电流提供一个金属通路,减少通过铁轨和其它铁路结构的电流。这种方法虽然减轻了杂散电流对铁路结构本身的腐蚀,但由于将轨道连接到附近的设施上,必然有电流通过临近的

杂散电流监测装置要求

1、用户需求书的响应以及技术方案 一、杂散电流监测系统技术规格书的响应 1. 总则 1.1 适用范围 本技术规格书适用于武汉市轨道交通四号线一期工程杂散电流防护系统。 应答:我公司将针对武汉市轨道交通四号线一期工程杂散电流防护系统的各项技术指标进行应答。 1.2 工程概况 4 号线一期工程联系两大重要交通枢纽武昌站和武汉站。一期工程线路起于首 义路站东端,下穿中山路和铁路站场,经紫阳东路、傅家坡一路、中南路、洪山 广场、中北路、岳家嘴、中北路延长线、罗家港、武青四干道至终点武汉火车站。 4 号线一期工程线路全长16.482km,均为地下线,设站1 5 座。 4 号线一期工程在青山落步嘴设青山车辆段与综合基地一座,在铁机村站西侧设线网管理服务中心及主变电所一座,同时与2号线共用中南主变。 4 号线一期工程采用集中式供电方式,利用2号线中南路主变电站,新建1座铁机村110/35kV主变电站。一期工程共设10 座牵引变电所,其中正线9座,车辆段1座。每座车站和车辆段均设降压变电所(有牵引变电所的车站合建为牵引降压混合变电所)向各种用电设备供电。中压供电网络采用 AC35kV 牵引供电和动力照明供电混合网络,牵引网采用 DC 750V 接触轨下部授电,走行轨回流方式,允许电压波动范围500~900VDC。牵引供电系统电压为750V.DC,武汉市轨道交通4号线一期工程电力负荷为一级负荷,变电所采用双路电源供电,当一路电源失电时由另一路电源带全部一、二级负荷。 。 4 号线一期工程初、近、远为6辆车编组(4动 2 拖) ,远景年为8辆车编组(6动 2 拖)车辆型式为变压变频交流传动车。供电系统按“无人值班”设计,杂散电流防护系统也必须满足“无人值班”条件。 本技术规格书适用于武汉轨道交通4号线一期工程杂散电流监测系统,并作为卖方制定投标技术文件和供货设备的技术依据。 应答:我方已知并满足以上要求。

管道受直流杂散电流干扰情况下的排流系统

随着国民经济的持续发展,我国各个城市为了缓和日趋严重的城市交通压力,纷纷加快了城市轨道交通的建设。同时为了保持城市美观,供水、燃气管道以及供电和通信电缆大多采用地下埋设或隐蔽敷设,城轨杂散电流对这些管道和电缆的腐蚀危害以及对应的防治方法则 成为一个倍受关注的问题。加强对杂散电流腐蚀危害及防治方法的研究,对保证城轨基础结构及周边的管线及建筑设施的安全运行,延长它们的使用寿命具有重要的现实意义。 1直流电气化铁路杂散电流电化学腐蚀的危害 城市轨道交通中的杂散电流会引起城轨、城轨附近的钢筋混凝土结构物以及埋地管线发生腐蚀,阴极保护系统失效,造成严重后果。主要表现在以下一些方面。 1.1钢轨及其附件 城轨中多采用道钉把钢轨固定于枕木上,在与道钉相接触的部位常发生钢轨的楔状腐蚀。若采用垫板和压片固定钢轨,则这种腐蚀有所减少,但会导致在垫板以外的部位发生钢轨的底部腐蚀。这种腐蚀从上面难以发现,因而危害性更大。此外在与路基石子相接触的钢轨底部有时也发生类似的杂散电流腐蚀。钢轨的杂散电流腐蚀在隧道内及道岔等部位尤为显著,在有些地方2—3年就要更换钢轨。道钉也有杂散电流腐蚀,而且多发生在钉入部位,从地上难以发现。 1.2钢筋混凝土结构物 杂散电流通过混凝土时对混凝土本身并不产生影响,但如果有钢筋存在,则钢筋起汇集电流的作用并把电流引导到排流点处。在杂散

电流由混凝土进入钢筋之处,钢筋呈阴极。如果阴极产生氢气且氢气不能从混凝土逸出,就会形成等静压力使钢筋与混凝土脱开。如有钠或钾的化合物存在,则电流的通过会在钢筋与混凝土的界面处产生可溶的碱式硅酸盐或铝酸盐,使结合强度显著降低。在电流离开钢筋返回混凝土的部位,钢筋呈阳极并发生腐蚀。腐蚀产物在阳极处的堆积产生机械张力而使混凝土结构物基础及检件和环境下修坑便会在较短时间内发生腐蚀。如果结构物中的钢筋与钢轨有电接触,则更容易受到杂散电流腐蚀。 1.3埋地管线 对于埋地管线的影响是城轨杂散电流腐蚀的另一个重要方面,在设计和建造城轨时不考虑此问题会产生极严重的后果。 埋地管有铸铁管和钢管之分。铸铁管表面一般涂沥青等,在管接头处多采取相互绝缘的连接方式,因此杂散电流不会传到远方,加之管壁厚,故比较耐杂散电流腐蚀。钢管纵向电导性良好,容易积聚来自远方的电流,加之管壁较薄,故易受杂散电流腐蚀,有必要采取适当的防治措施。城轨系统内的埋地管线主要有自来水管、石油管线、通风管线、蒸汽管线等。在系统外则可能有煤气管线、石油管线、自来水管等公用事业管线以及各种电缆管等。 2杂散电流电化学腐蚀基本原理 在杂散电流流出走行轨到重新返回走行轨的过程中,城轨杂散电流对走行轨及其附件、混凝土腐蚀属于局部腐蚀。直流杂散电流将从

城市轨道交通杂散电流的危害及其监测系统的研究

城市轨道交通杂散电流的危害及其监测系统的研究 城市轨道交通的供电方式是采用直流电力牵引的方式,回流线是有一定电气阻抗的,会产生杂散电流。杂散电流监测系统可以随时监测杂散电流腐蚀防护系统的状况,以便有关部门及时采取相应措施,从而可以确保地铁长期安全、可靠地运行。 标签:城市轨道交通;杂散电流;监测系统 1 杂散电流的危害 杂散电流对地铁系统中的设备和线路具有一定的腐蚀性,严重时会使管道由于腐蚀严重,而造成漏气、漏水。针对杂散电流的危害,对轨道、线路等结构进行设计时,使用了多种绝缘保护。但随着地铁运营时间的推移,由于受到各种因素的影响,使这些绝缘性能大大降低,并不能有效预防杂散电流。 为了保证地铁能够长期安全运营,应实时监视杂散电流的泄漏及腐蚀情况,以便有关部门能及时采取相应的措施,因此,需要建立一套完善的杂散电流监测系统。 2 杂散电流监测系统工作原理 杂散电流监控装置由信号测量电缆、测试端子箱、微机综合测试装置(信号转换箱、A/D转换设备、笔记本)组成,如图1所示。 2.1 信号测量电缆 用于连接参比电极与测试端子箱,沿区间敷设在电缆支架上,通信电缆采用屏蔽控制电缆。 2.2 测试端子箱 安装在变电所内,各个测试点分布在站区内,主要测试参考电极电位。这些测试到的电位和收集网的端子电位,通过信号电缆集中在一起,从而将信号传送到信号转换箱。 2.3 综合测试装置 综合测试装置对应每个通道均有放大档位调节旋钮,主要包括信号采集机构、放大机构、A/D转换机构和计算机处理机构。信号采集机构将采集到的信号传送给放大机构进行放大,再传送到A/D转换机构进行采样,采样得到的数据存储在计算机中进行运算处理,最后会得到每个测试点的电位——时间曲线图。

地铁杂散电流监测系统方案

2.1 系统电压: 220V 概述 地铁杂散电流监测系统由:传感器、转接器、监测装置和上位机组成。传感器负责 采集和上传数据;转接器负责传感器与监测装置之间的数据转接; 监测装置负责对上传 数据的存储、分析、计算和显示,在数据超标时进行报警并控制排流柜排流,同时监测 装置还负责与控制中心的上位机以太网通信; 上位机对整个系统设备进行完整描述, 配 置系统的运行参数,处理系统整个运行信息的记录,并进行分析、查询、打印等。系统 构成如图 1-1所示。 4主要规格和技术参数 c 1 __ _____ ■ \ b __ 「 打印机 杂散电流转接器 1 ------------- 1 杂散电流传感器 西安理工大学 西安理工大学 传感器1 传感器N 西安理工大学 西安理工大学 西安理 工大学 转接器N 转接器1 转接器N I 杂散电流 传感* 杂散电流传感* 西安理工大学 西安理工大学 西安理工大学 西S 理工大学 传感器N 传感器1 传感器N 传感器N 传感器1 -■上, 排流柜N 图1-1系统构成 排流柜1 监测系统上位机 监测装置1 杂散电流g* 杂散电流g* 西安理工大学 传感器1 西安理工大学 西安理工大学 转接器1

2.2系统最高工作电压:220V 2.3额定电流:1A 2.4功率:< 20W 2.5模拟输入信号: 参比电极-道床结构钢筋:-2V +2V DC 参比电极-主体结构钢筋:-2V ―― +2V DC 钢轨一结构钢1:-100 、+100V 2.6测量精度:<± 0.5% 2.7信号通信方式:CAN 总线、485总线、以太网 2.8传输速率:5000bit/s (CAN、4800bit / s(RS-485)、以太网(10M 2.9最大传输距离:2km (CAN 2.10数据存储容量:> 640Kbyte (监测装置可满足存储「个月米样数据的要求) 2.11防护等级:IP54 (传感器和转接器)、IP30(监测装置) 2.12接线端子:通信线为屏蔽双绞线 2.13重量:< 5 kg 2.14外形尺寸2430mn X 3220mr X 930m(传感器、转接器) 2610mm x 1790m材970m(监测装置) 5结构简介和工作原理 3.1结构简介 3.1.1传感器与转接器被安装在专门设计的金属箱中,金属箱上面可被打开,便于PC販的安装、 检修与接线。传感器和转接器被安置在地铁沿线。 3.1.2监测装置也被安装在金属箱中,该金属箱又被固定在排流柜的门上,金属箱的正表面装 有LCD LE[和按键,用于数据显示和控制。 3.1.3传感器有三个信号输入端,分别接排流网、参比电极和牵引轨。 3.1.4金属箱由钢板组成,箱体边缘光滑,所有钢板经电镀锌处理。所有的金属箱设有接地用端子,与设 备安装基础接地极相连。 3.2工作原理 地铁杂散电流本身难以测量,一般采用间接方法来确定杂散电流的大小。杂散电流流过埋地金属而使

输油管道受杂散电流干扰的检测与排除

输油管道受杂散电流干扰的检测与排除 河南汇龙合金材料有限公司 2018年8月

杂散电流分为直流和交流,例如采用四通道快速数据采集存储器和计算机数据处理技术,对紧靠上海地铁一号线沪闵路段的埋地输油管道受杂散电流干扰的情况进行了现场检测.测试结果充分说明干扰来源于地铁列车的运行,其特点是双向动态干扰,没有固定的阴极区和阳极区.从实际条件出发,利用原来保护该输油管道所埋设的镁阳极作接地床,采用极性接地排流方式来抑制杂散电流干扰,各处的排流效果介于60%~100%. 直流杂散电流检测 直流杂散电流可以分为静态杂散电流和动态杂散电流。使用SCM(杂散电流检测仪)软件可以对静态杂散电流进行实时检测和数据分析。而对动态杂散电流检测时,可以设置最长达48小时的自动监测和数据存贮。 当在管道任意点上的管地电位较自然电位正向偏移20mV或管道附近土壤中的电位梯度大于0.5mV/m时,确定为有直流电干扰;当在管道任意点上管地电位较自然电位正向偏移100mV或管道附近土壤中的电位梯度大于2.5mV/m时,管道应采取直流排流保护或其它防护措施。 直流电干扰的测试,排流保护效果评定及管理应按SY/T0017—96《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》中的规定执行。 交流杂散电流检测 交流杂散电流干扰采用参比法测量,从而确定杂散电流干扰的程度。当管道任意点上管地电位持续1V以上时,确定为存在交流干扰;当中性土壤中的管道任意点上管地交流电位持续高于8V、碱性土壤中高于10V或酸性土壤中高于6V时,管道应采取交流排流保护或相应的其它保护措施。

交流电干扰测试按SY/T0032—2000《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》执行,具休的方法是: (1)测知管道上产生交流电干扰时,应及时向上级主管部门申报,由上级部门做进一步核查,请专业部门提出防护设计,并组织实施。 (2)交流电干扰防护措施,应优先选避让措施,当避让困难时,可选择以钳位式交流排流保护为主的综合防护措施。 (3)管道部门每年应对所辖下管道进行一次交流管地电位检测,特别对输电线路平行间距小、平行段较长、距输电线路杆(塔)避雷接地体、变电所接地网较近干扰可能性大的管段重监测,当发现有干扰时,应按规定进行详测。并上报主管部门。

轨道交通杂散电流分析及其防护技术研究

轨道交通杂散电流分析及其防护技术研究 发表时间:2019-02-13T15:17:49.953Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:丁佳利 [导读] 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。 身份证号码:32038219901015XXXX 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。 1地下杂散电流的形成与危害 1.1地下杂散电流的形成 在直流牵引供电系统中,牵引变电站的正极与接触网相连,以钢轨作为负极回流导体,经过回流线与牵引变电站的负极相连。在轨道交通运营时,钢轨中流过电流,在走行轨其自身电阻上会形成一个对地的电位分布,使走行轨中一部分电流通过过渡电阻向道床和主体结构钢筋泄漏,并在某个地方将流回走行轨和牵引变电所负极。泄漏到道床及主体结构钢筋的电流好像迷失方向一样,哪里电位低,它就流向哪里,哪里电阻率低就从哪里流过,形成杂散电流,也称迷流。轨道交通杂散电流形成原理图如下图所示。 轨道交通杂散电流形成原理图 1.2杂散电流的危害 随着我国城市轨道交通网络建设及运营经验的不断积累,确定了杂散电流腐蚀防护措施以“抑制杂散电流产生,减少杂散电流向地铁外部扩散”为原则。轨道部门的专业工作人员需保证钢轨具有良好回流通路且采用绝缘法安装,在钢轨(包括道钉、紧固螺栓、扣件)与混凝土轨枕之间采取轨下增设绝缘垫、采用绝缘扣件等绝缘措施,保证单个轨条支撑处在干燥条件下的绝缘电阻大于108Ω,钢轨-道床泄漏电阻大于15Ω?km。在地下段整体道床及高架段承轨台之中应设置排流钢筋网,并使其截面满足排流需求,当发生局部严重腐蚀时必须采取排流措施。排流网截面整定过程可根据高峰行车对数、牵引功率、区间长度等参数写出方程,选取恰当初值对隐式方程迭代求解。车站及明挖区间结构钢筋需与排流网采取非电气连接,构成杂散电流监测网,盾构区间结构钢筋应按照设计规范要求,采取隔离法或连通法达到杂散电流腐蚀防护要求。 2轨道交通防护杂散电流的防护技术措施 2.1自动消弧装置 单向导通装置中的自动消弧装置回路一般均由可控娃组成。昆明轨道交通1号线、南宁轨道交通1号线、重庆轨道交通五号线等线路要求消弧支路启动电压DC1Q-100V可调。西安轨道交通1号线要求消弧支路启动电压为DCOV-100V可调#该部分不同线路要求相差不大。 2.2“测”—监测法 地铁系统杂散电流的泄漏受轨道电位的影响很大,所以轨道电位的测量检测也是非常重要的。在监测点处,上下行道床上各设两个参比电极,侧墙设两个参比电极,并穿越洞壁打入土壤,穿越部位应做好防水处理。将参比电极以及道床,隧道洞体、走行轨测量端子通过测量导线引入当地接线盒的传感器,测量信号再经测试电缆引入车站变电所内的数据处理单元。该单元一方面具备当地测量功能,以便移

杂散电流监测系统由杂散电流收集网

I.杂散电流监测系统由杂散电流收集网、测量端子、参考电极、区 间接线盒、测量用信号电缆、信号测量端子箱和便携式微机测控装置构成。 II.主要通过阅读图纸,查阅相关资料学习了牵引供电系统杂散电流防护的原理、杂散电流收集网测防端子引出图、杂散电流防护测试电缆联系图等。 III.杂散电流防护主要采取一下防护措施: 1)建立畅通和电气连续的牵引负回流通路,以保证在每个轨缝的电阻不大于1m钢轨的电阻值; 2)钢轨绝缘安装,车辆断、停车场和车站引入及引出轨道交通系统的给排水管采用绝缘隔离开关。 3)利用新建非盾构方式施工结构钢筋和新建整体道床结构钢筋的可靠焊接作为杂散电流收集网。 4)设立完备的杂散电流监测系统。 I.在既有段主要采用杂散电流防护的“堵”、“测”两类措施,在 该段不设杂散电流收集网。在本线开通运营后,每隔半年时间,利用综合测控装置再高峰小时期间期间测试土建结构钢筋相 对周围混凝土介质的平均电位,以此电位作为有无杂散电流对 结构钢筋腐蚀的依据;如果测到某段结构钢筋电位超过0.5V 的标准,则该区段杂散电流超标,应对钢轨回路和钢轨泄漏电 阻进行测试检查,并结合测试结果进行维护。 5.主杂散电流收集网利用整体道床结构钢筋构成;辅助杂散电流收集

网利用隧道、车站结构钢筋构成。 在既有地下线改建段(西站至新华路段),整体道床结构钢筋以及隧道和车站的结构钢筋由于纵向不连续,不进行测防端子的电缆连接来形成杂散电流防护的收集网,只能从中引出测防端子供杂散电流监测用;而且该段的牵引变电所中也不设排流柜;对于本线的地面段,由于路基采用碎石道床,在该段不设杂散电流防护的收集网。

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