浅析地铁杂散电流产生和防护措施
地铁杂散电流的防治与分析
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
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。
关于地铁杂散电流防护的分析和总结
关于地铁杂散电流防护的分析和总结摘要：大多数地铁采用由走行轨回流的直流牵引供电方式，由于过渡电阻的存在，不可避免的会产生杂散电流。
因此，必须采取杂散电流的防护措施，将杂散电流泄漏水平控制在规范要求的安全范围内。
本文基于对杂散电流的产生原因、腐蚀防护原理、分布规律、通常防护措施的分析，并结合工程实际情况，总结出了杂散电流防护的关键措施和优化建议。
关键词：过渡电阻，杂散电流，防护措施引言：随着我国社会主义建设事业的发展，地铁作为一项城市重要交通工具在各大城市得到广泛应用。
因当前城市地铁大都采用走行轨回流的直流牵引供电方式，将不可避免地产生流经大地的杂散电流。
随着地铁建设的大发展，加上地铁所处的城市地下空间管道等设施的复杂性，地铁杂散电流与周边管线等设施的矛盾也越来越突出，杂散电流问题也受到市政建设部门越来越多的重视。
1.杂散电流的产生原因在直流牵引供电系统中，接触网与牵引变电站的正极连接，走行轨兼作负回流线，与牵引变电站的负极连接。
由于钢轨与地之间过渡电阻的存在，牵引回流并非全部由钢轨流回牵引变电所，而是有一部分由钢轨流入大地，这部分电流就称为杂散电流，如图1-1所示。
2.杂散电流腐蚀的原理泄漏的杂散电流会进入地下金属物（包括混凝土中的钢筋），也会从地下金属物流出。
杂散电流对金属物的腐蚀为电化学腐蚀，当杂散电流进入金属物时，对其不产生腐蚀；而当杂散电流从金属物流出至非金属介质时，对其产生腐蚀。
对于结构钢筋，其腐蚀的原理是钢筋与其周围的水泥硅酸盐发生电化学反应。
结构钢筋流出的电流密度如果小于0.6mA/dm2；则电化学反应发生后会在钢筋表面形成一层白色的化合物，该化合物的电阻率较大。
随着时间的延续当该化合物厚度达到一定程度时，就会成为包裹钢筋的一层外绝缘层，从而阻止钢筋与外部水泥硅酸盐电解质的继续接触，阻止了杂散电流对钢筋的继续腐蚀，该状态称为腐蚀钝化状态。
由于泄漏电流密度很难测量，所以受杂散电流腐蚀危害的控制间接指标是由漏泄电流引起的极化电压的正向偏移平均值。
地铁杂散电流产生机理及其防护措施
量端子，供检查用 % 如图 # 所示 & 。通过量测两测量 端子之间的电阻，可以检查电气连通情况。
!( # 盾构法隧道杂散电流防护措施 盾构法区间隧道防杂散电流设计是指将管片内钢 筋全部电气连通，并通过铁垫圈将电气连接点良好引 出。以后在隧道管片的拼装中通过铁螺栓和螺母将各 隧道管片中钢筋全部电气连通，形成一个等电位的法 拉第网，对地铁杂散电流进行电气屏蔽，以防止地铁 杂散电流向外泄露和对地铁结构的腐蚀。 # 地铁杂散电流防护措施与要求
结构缝两侧的中墙和侧墙引出结构钢筋的连接端子 # 即杂散电流收集网连接端子 $ ，结构缝两侧的连接 端子 用铜 铰线跨 接。 沿线路 方向 ，在距 车站 两端 +, 2 %--1 的上下行隧道中墙 # 或内侧墙 $ 分别引出测
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建筑安全
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电气安全
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明挖法隧道连接端子和测量端子引出图
随着我国国民经济的快速发展，以地铁为标志 的城市轨道交通系统得到了快速发展，但由于地铁 是由直流动力机车牵引，产生的杂散电流会对钢轨 及其附近地下构筑物钢筋、金属管线等产生腐蚀。 因此，必须从以下几个方面对地铁杂散电流腐蚀进 行治理。 #( ’ 消除杂散电流产生的根源，最大限度地减 小杂散电流。 % ’ & 选用分布式的牵引供电方案，变电站回流线 应使用不少于两根电缆，不得从一个牵引变电站向 不同的线路实行牵引供电等。 % ! & 钢轨应焊接成长钢轨并采用点支撑，使电流回 路畅通，减小回路电阻，从而减小杂散电流的泄漏。 % # & 在钢轨与轨枕之间，紧固螺栓与混凝土轨枕 之间、扣件与混凝土轨枕之间以及钢轨与扣件之间 均加强绝缘措施，减小回流轨电流泄漏。 % $ & 属于电源电路的电导体必须绝缘，防止电流 泄漏。 #( ! 构造杂散电流收集网，加强杂散电流的 收集，减小杂散电流向地铁外部及其沿线扩散。 % ’ & 利用整体道床内的结构钢筋构成杂散电流收 集网，使杂散电流通过收集网流向电源的负极。 % ! & 把车站结构、盾构法隧道管片连续焊接起 来，构成杂散电流收集网，减小其泄漏。 #( # 对地铁附近重要的地下金属管线等，单独 采取有效的防护措施，同时对腐蚀情况进行监测。 % ’ & 采取牺牲阳极的阴极保护措施进行沿线重要 结构及管线的保护。 % ! & 利用直接排流法将被保护金属管线等与靠近 变电站附近的回流轨直接用导线连接来进行保护。 % # & 对车站等给排水管采用绝缘安装，管道外部
地铁杂散电流防护探讨
地铁杂散电流防护探讨摘要：地铁作为人们首选出行的交通工具，具有快捷、舒适等特征。
地铁的直流供电作为供电配电的配套装置，其最核心的技术是直流供电控制和保护装置，同时也是地铁直流牵引供电系统的安全可靠运行的重要保障技术。
本文根据多年工作实践，对地铁直流牵引供电的轨道保护技术进行研究。
关键词：地铁；直流牵引供电；轨道；保护技术前言近几年我国地铁建设力度不断加大，有效缓解了地面交通的压力。
地铁运行的安全及可靠性也得到人们的关注。
作为地铁列车运行的供电系统---直流牵引供电系统，是故障频发的系统之一。
直流牵引供电系统的馈线保护以微处理器为基础，用来完成对直流快速断路器的控制和保护。
保护装置集成了监测、运算、控制、输入输出及通信等多种功能。
直流控制和保护系统应具备模块化，适应能力强的特点，以满足牵引供电系统的各种需要。
由此可以看出，地铁建设中的直流牵引供电保护技术是非常重要的。
它能够对于故障及时发现与我处理，减少故障给地铁正常运营带来的经济损失。
因此，本文以地铁轨道建设为核心，对一些直流牵引供电保护技术进行了分析。
相应地，下面是某地区地铁轨道直流牵引供电系统的接线图。
一、框架泄露保护原理及作用框架泄露保护主要监测直流设备接地部分与带电部分的泄露电流及电压，当绝缘降低，存在泄露电流或电压，甚至是短路电流产生时，电流电压达到一定动作值，启动框架泄露保护，联跳相关直流及交流断路器，防止故障范围进一步扩大。
框架泄露保护属于较严重的直流系统故障，发生后人员应在第一时间内赶赴现场进行处理。
框架泄露保护主要是为了防止当直流系统设备内部绝缘降低时，设备正极与柜体发生漏电所造成的危害。
框架泄露保护是直流供电系统中特有的保护。
图 1 地铁轨道直流牵引供电系统接线图二、框架泄露保护的组成与配合框架泄露保护部件主要包括电流元件和电压元件，其主要实现电流保护和电压保护。
（1）电流元件框架泄露保护装置内设定有一个电流元件，电流元件主要包括分流器和电流检测元件，一端接设备外壳，另一端接地。
地铁车站杂散电流施工
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。
地铁的杂散电流分析与防护
地铁的杂散电流分析与防护摘要：本文首先讨论了杂散电流的产生、危害及其对结构钢筋和埋地金属管线的腐蚀机理；利用MATLAB数学软件仿真分析了线路和环境参数对轨道电位\轨道电流以及杂散电流等的影响，找出了轨道电位、轨道电流以及杂散电流等的分布规律；接着对大连快轨3号线和广州地铁1号线的杂散电流实测数据进行了分析，验证了理论和仿真分析的正确性。
最后指出了减少杂散电流泄露的途径并对比分析了多种杂散电流腐蚀防治的方法，指出了它们的优缺点。
一、直流牵引供电系统组成及其杂散电流的形成1.1直流牵引供电系统组成目前地铁的牵引方式采用电力牵引，其供电系统大多采用直流供电。
图1所示为典型的地铁供电系统示意图。
其各部分名称及功能简述如下：（1）牵引变电站：供给地铁一定区段内牵引用电能的变电站；（2）馈电线：-变电所向接触网（轨）传送电能的导线；（3）接触网（轨）：通过机车的受流器向机车提供电能的导电网；（4）机车：动车或动车组；（5）钢轨：用于牵引电流的回流；（6）回流线：用以供牵引电流返回牵引变电所的导线；图11---牵引变电站；2---馈电线；3---接触网（轨）；4---机车；5---钢轨；6---回流线1.2杂散电流的定义正常情况下，电流应该按照人们的设计要求在指定的导体内流动，如果由于某种原因，一部分电流离开了指定的导体而在原来不应有电流的导体内流动，这部分电流就叫杂散电流。
1.3杂散电流的产生目前城市轨道交通一般采用直流牵引供电。
列车所需牵引电流由牵引变电站提供，通过牵引网（架空接触网或接触轨）送向列车，并通过走行轨作为牵引回流电路，返回到牵引变电站。
尽管走行轨对地绝缘，但因为存在对地过渡电阻，所以在直流牵引供电系统中，牵引电流并非全部沿走行轨流回牵引变电站，而是有一部分由走行轨杂散流入道床，并由道床流向结构钢筋、电缆外皮、水管，甚至隧道外的水管、煤气管道等金属管线，而后又经这些金属管线流回道床，再由道床流回走行轨并返回牵引变电站，从而形成了杂散电流。
地铁杂散电流防护技术措施
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。
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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。
2、电抗阻抗耦合器法
电抗阻抗器（LCI）是一种被广泛应用于地铁施工和运营管理中的设备。
LCl的主要作用是降低接地电阻并分离电位差，从而降低地铁杂散电流的产生。
在电路中，LCl可以将泄漏电流的频率降低到较低水平，使线路间的电位差下降，避免或减少杂散电流的产生。
3、多角度观察法
多角度观察法是通过对地下施工各个环节的检测和分析，更好地实现对地铁杂散电流的防护。
主要包括电缆绝缘测试、接地电阻测试、铁道水泥厂优化管理、架线间隔与承重位置、管廊的选择及设计、防尘降噪措施、独立工地待命解决等应对措施。
这些措施可以减少地铁的接地电阻，达到防护地铁杂散电流的效果。
四、结论
地铁杂散电流的防护需要采取一系列的措施，从源头、中间和成本的角度都要进行有效的监控和规划。
高水平的施工和管理经验可以有效的减少地铁杂散电流的产生并保证安全。
保持各种设备的完好，防止机械故障和电气干扰的非常重要。
综上所述，只有引进周密的安全规划措施以及科学的设备调节措施来达到杂散电流产生的最小化，才能协助地铁工程设计和管理有效的防护杂散电流。