地铁杂散电流监测系统的工作原理及调试
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地铁杂散电流监测系统的工作原理及调试
【摘要】经过对地铁、轻轨杂散电流监测系统的施工,对其工作原理及调试进行了分析与说明。
【关键词】杂散电流，监测系统，原理，调试
1.概述
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。由于回流线轨存在着电气阻抗，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，回流线对道床、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。杂散电流主要是对地铁四周的埋地金属管道、电缆金属铠装外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀，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，对已定型的地铁结构造成严重危害，甚至酿成灾难性的事故。所以在地铁和轻轨正常运行时,应加强对杂散电流监测和有效判断腐蚀状况。杂散电流监测系统就是对杂散电流的电化学腐蚀进行积极有效的监测。
2.杂散电流监测系统的重要参数
杂散电流对埋于地下金属管线和混凝土主体结构中钢筋的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的自然腐蚀一样，都是具有阳极过程和阴极过程的氧化还原反应。即电极电位较低的金属铁失去电子被氧化而变成金属离子，同时金属四周介质中电极电位较
——文章来源网络，仅供个人学习参考 高的去极化剂，如金属离子或非金属离子得到电子被还原。
杂散电流的泄漏是造成地铁系统埋地金属结构电化学腐蚀的主要原因，在埋地金属结构的电化学腐蚀检测参数中，金属结构对地电位（极化电位）参数是最重要的，因为它既可以反映金属结构的腐蚀特性，又可以反映杂散电流的干扰特性。轨道电位又是影响极化电位的主要原因,通过测量和分析钢轨、大地金属件电位的分布,就可以综合地分析杂散电流干扰状态和发生杂散电流腐蚀的状况。轨地过渡电阻和轨道纵向电阻是影响杂散电流泄漏的重要参数,通常杂散电流的泄漏与轨地过渡电阻成反比,与轨道纵向电阻成正比。因此通过监测地铁金属件的极化电位、轨道电位、轨地过渡电阻和轨道纵向电阻,能够反映杂散电流腐蚀特性以及造成杂散电流泄漏的原因。地铁杂散电流综合监测装置就是完成整个地铁沿线各个测量点对于上述四个参数的在线实时测量,并把测量得到的结果通过计算机通信网络传送到中央控制室微机系统中,整个装置为在线24小时自动监测，维修人员只要在中央控制室微机系统中就可以观察到地铁全线埋地金属结构的腐蚀情况，显示或打印数据和趋势曲线，为维修计划提供可靠依据。
2．1极化电位
地铁结构中金属件对地电位的测量方法采用图1所示的近参比法,需要使用长效参比电极作为测量传感器。
图1近参比法
在没有杂散电流扰动的情况下,测量的电位分布呈现一稳定值,此稳定电位称之为自然本体电位U0,当存在杂散电流扰动的情况下,测量电位出现偏离自然本体电位U0的情况,所测电位为U1,其偏移值为ΔU。一般情况下,将测量电压为正的称为正极性电压,测量电压为负称为负极性电压。图2表示测量时可能出现的曲线。在杂散电流流入金属件的部位,金属件呈现阴极,此部位的电位会向负向偏离U0,如
——文章来源网络，仅供个人学习参考 图2的(-)区域,金属该部位不受杂散电流腐蚀。在杂散电流流出金属件的部位,金属件呈现阳极,此部位的电位会向正向偏离U0,如图2的(+)区域,该部位受到杂散电流腐蚀。因为腐蚀是一个长期作用的结果,而瞬间杂散电流的变化是杂乱无序的,测量瞬间金属件对参比电极的电压不能直接反映测量点杂散电流的腐蚀情况,所以应该测量计算在一定时间内偏移自然本体电位U0的正向平均值和负向平均值,CJJ49—92《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》规定的测量时间为半小时，其计算公式如下所述：
式中：
：所有正极性电压瞬时值和绝对值小于值的负极性电压各瞬时值之和；
：所有正极性电压瞬时值读取次数及绝对值小于值的负极性电压各瞬时值读取次数之和；
：绝对值大于值的负极性电压各瞬时值之和；
：绝对值大于值的负极性电压的读取次数；
：总的测量次数
对于地铁杂散电流腐蚀的监测，金属结构对地电位的测量，其监测和计算的参数为：
自然本体电位，瞬时电位，正向平均值和负向平均值。
自然本体电位是一个非常重要的测量参数，而我们探讨的测量方法最终要实现自动在线测量，所以测量装置本身应该能够测量，地铁的运营特点一般是早5时到夜里12时，夜间12点以后列车完全停止运营，此时可以进行自然本体电位的自动测量。
图2地铁金属件对地电位的测量曲线
2．2轨道电位
——文章来源网络，仅供个人学习参考 地铁杂散电流的泄漏受轨道电位的影响很大,所以轨道电位的监测测量也同样重要。轨道电位严格意义上表示以无限远大地为基准,而实际测量中是很难实现的,用测量钢轨对地铁结构金属件的电压来代表轨道电位。轨道电位的瞬时变化很大,实际测量过程中除了测量瞬时轨道电位V1外,还测量计算金属对地电位平均值的时间内轨道电位的最大值Vmax。
2.3轨地过渡电阻和轨道纵向电阻在线测量实现方法
图3为列车运行过程中在线测量轨地过渡电阻和轨道纵向电阻传感器安装布局图。当每天第一列列车运行通过具有测距功能的传感器1时，本区间的转接器向具有测量轨道电流和电压功能的传感器2及测流传感器3发布测量命令，此时，传感器2测量所在安装点的轨道的
电流和电压，测流传感器3测量回流点的电流，所有测量信息通过监测系统的通讯网络传送到上位计算机内，根据杂散电流分布的解析公式，利用牛顿迭代法计算得到所测供电区间的轨地过渡电阻和轨道纵向电阻。传感器1和传感器2属于改进型传感器，除了具有普通传感器的功能外又增加了测量列车距离和测量轨道电流电压的功能，最终目的是为了完成测量轨地过渡电阻和轨道纵向电阻。
图3测量轨地过渡电阻和轨道纵向电阻传感器分布图
传感器1——智能测距传感器，安装在列车运行方向离开非整流车站200米以内，列车在此范围内，处于取流状态（根据牵引计算）。
传感器2——智能电压电流测量变送器，测量安装点位置的轨道电位，轨道电流。
传感器3——智能电流测量变送器，测量变电所位置的轨道回流电流。
3．杂散电流监测系统的组成与工作原理
系统结构如图4所示。杂散电流的每个测试点,参考电极和测试端子接至
——文章来源网络，仅供个人学习参考 传感器,将该车站区段内的上下行传感器通过传输电缆连接到车站内的通信转接器。车站内的通信转接器通过传输电缆接至全线杂散电流综合测试室内的杂散电流监测装置,通过微机管理系统对所测量的数据进行处理和打印等作业。
图4系统结构图
传感器是一个以单片机为核心的数据采集处理系统,可以实时采集处理测量点排流网和结构钢的自然本体电位U0、瞬时电位U1、正向平均值Ua(+)和负向平均值Ua(-)、轨道瞬时电位V1,测量时间内的最大值Vmax,并把采集运算得到的参数送入指定的内存存储。由于整个地铁通信距离较长,为保证传感器的数据可靠传送到中央控制室的上位机,转接器起到了通信传输的中继作用。监测装置通过转接器向各个传感器要求监测数据,同时可以计算各个供电区间的轨地过渡电阻和轨道纵向电阻。上位机与监测装置连接,把所有监测点监测和计算的有关杂散电流的信息参数以数据库的形式存入计算机。上位机软件具有查询、统计和预测功能,可实时查询到地铁沿线杂散电流腐蚀的防护情况。
4．杂散电流监测系统的调试
4．1传感器调试
传感器调试包括传感器测量精度验证和通讯调试,要求把传感器测量得到的数值通过通讯线传送到机房的计算机系统中。传感器电气性能试验接线见图5。
图5传感器电气性能试验接线图
在产品量程范围内,均匀调整电压信号源,使便携式测量仪表显示电压值,与标准电压表进行比较。由于传感器与便携式测量仪是通过串行通讯连接的,故同时检验了通讯的各项指标。传感器的精度在出厂前已经调试完毕,所以在现场与参比电极连接后只需要验证一下即可。使用专用通讯线,从智能传感器下端的航空插头连接到便携式测量仪表上。操作便携式测试仪,按传感器标牌给出的传感器号选
——文章来源网络，仅供个人学习参考 中测量的传感器进行测试。按照设计安装图纸,所测试的传感器连接的转接器连接的其它传感器,在本传感器上都应该能够测量到数据,即选择其它传感器号,如果通讯线连接正确无误,则应该能要到同组其它传感器的数据。靠这种方法一样可以调试通讯。
4．2转接器调试
转接器的调试只是通讯调试。转接器上电后,如果电源指示灯亮,运行指示灯一明一暗闪烁,表示转接器已经正常工作,通过调试明确转接器能否把传感器所测量得到的数值通过通讯线传送到机房的计算机系统中。使用专用的通讯线,从智能转接器下端的航空插头连接到便携式测试仪上。操作便携式测量仪表,按转接器标牌给出的转接器号选中测量的转接器,测试转接器。
4．3监测装置调试
4．3．1测量精度
监测系统的精度测量如图6所示。每台传感器参比电极与结构钢的测试端所测的信号可在智能监测装置显示,通过万用表在传感器上测量数据与智能监测装置所显示信号进行比较,来确定传感器的测量精度。系统总共带有四个智能监测装置,任何一台传感器所测信号值都可以在某一个智能监测装置中观测出来。
图6精度测量接线图
4．3．2通信误码率
监测系统的通信误码率测量如图7所示。利用在S3和S4通讯传输线上分别串联电阻R1和R2,模拟长线传输的线路阻抗,在模拟系统中任选6台传感器,再次进行传感器精度测量,同时验证了通讯误码率。根据要求系统通讯误码率0。
图7通信误码率测量接线图
4．4上位机调试
——文章来源网络，仅供个人学习参考 所有传感器、转接器调试完毕,把所有信号引入监测装置,最终把传感器的信号引入计算机,再把供货商提供的安装光盘在计算机中进行程序安装,按照微机管理系统操作说明,进行系统操作,整个系统安装调试完毕。
5．结语
随着我国城市地铁和轻轨交通快速发展，人们越来越重视地铁防护杂散电流，通过对地铁杂散电流监测系统的工作原理及调试的说明,可以为地铁杂散电流监控系统功能更好的实现提供了一定的参考和依据。当然地铁防护杂散电流是个系统工程，需要多个专业在设计、施工和运营共同配合，才能取得更好的预防效果。
参考文献：
〔1〕马洪儒北京地下铁道的杂散电流腐蚀与防护2000（1）：11～19
〔2〕易友祥一种积极有效的地铁杂散电流防护方案2005，11（2）：
〔3〕梁成浩杂散电流腐蚀与防护1998（1）
城市轨道交通杂散电流防护系统
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城市轨道交通杂散电流防护系统
黄玉苹
（大连市公交客运集团有限公司，１１６０２１，大连∥工程师）
摘要介绍了城市轨道交通杂散电流监测系统及其设置的主要标准和原则，对比分析了３种杂散电流监测方案的系统组成和优缺点。以大连市２０２路轨道交通线路延伸工程为例，分析了杂散电流监测系统的适用方案及主要设备的功能和参数。随着网络技术和现场总线技术的发展，杂散电流监测系统已向着集中管理方向发展，能够更实时、更直观、更有效地对杂散电流进行监控和防护。关键词城市轨道交通；杂散电流；监测方案中图分类号Ｕ２８４．２６
ＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆＵｒｂａｎＲａｉｌＴｒａｎｓｉｔＳｔｒａｙＣｕｒｒｅｎｔ
ＨｕａｎｇＹｕｐｉｎｇＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｓｔｒａｙｃｕｒｒｅｎｔｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｍａｉｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｔａｎｄａｒｄｓａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆ３ｔｙｐｅｓｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｒｏｇｒａｍｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｅｘｔｅｎｓｉｏｎｐｒｏｊｅｃｔｏｆＤａｌｉａｎ２０２ｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔｌｉｎｅｉｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ａｐｒｏｐｅｒｐｒｏｇｒａｍｏｆｔｈｅｍｏｎｉ—
ｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｆｏｒａｒｅａｌ—ｔｉｍｅ，ｍｏｒｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ，ｍｏｒｅｉｎｔｕｉｔｉｖｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎ．
ＫｅｙⅥｊｏｒｃｂｕｒｂａｎｒａｉｌｔｒａｎｓｉｔ；ｓｔｒａｙｃｕｒｒｅｎｔ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐｒｏｇｒａｍＡｕｔｈｏｒ’ＳａｄｄｒｅｓｓＤａｌｉａｎＢｕｓＰａｓｓｅｎｇｅｒＴｒａｎｓｐｏｒｔＧｒｏｕｐＣＯ．，Ｌｔｄ．。１１６０２１，Ｄａｌｉａｎ，Ｃｈｉｎａ
地铁杂散电流防护系统的故障原因分析及解决对策
地铁杂散电流防护系统的故障原因分析及解决对策
摘要：地铁已经成为了人们日常出行时首选的一种交通工具，在进行地铁工程建设工作时，应当重点以保证地铁运行安全为基本目标。本文主要介绍的是地铁运行时可能出现的杂散电流问题，着重结合案例当中的地铁输电线路连接情况及电流的流动特点，找到造成线路当中出现杂散电流的原因，希望研究出科学安装防护系统来牵引电流的方法。同时，介绍了一些常规防护系统运行时的故障问题及解决对策，以此来解决地铁运行管理的难题。
关键词：地铁；杂散电流；系统故障；并联电缆
地铁的运行大多都是依靠电能来提供动力，如何保证电能的使用安全，规避地铁的运行风险，就是运维管理人员的一项核心工作任务。要完成这项任务必须要重点关注电力输送时是否存在设计之外的杂散电流，专项针对这些电流设置防护系统，并做好风险预防及故障处理工作。
1.地铁杂散电流防护系统故障的主要原因
1.1案例分析
杂散电流的特点就是不会按照规定的路线移动，会受到外部因素的影响，容易引发供配电设备的运行故障，还会诱发安全风险问题。为了专项展开杂散电流防护系统的故障处理工作，本文以我国某城市的地铁工程建设工作的实际情况为例，对杂散电流防护系统的供电方式、轨道设计方案、接地管理及配件装置的安装和应用等情况，进行了简要的介绍，目标是从中找出降低故障问题发生几率的方法。具体的杂散电流收集网构建模式如下图1所示：
图1 牵引电流及杂散电流走向
由于本次地铁工程的建设时间紧、任务重，如果不及时做好监管工作，就会造成杂散电流防护系统失效的情况，引发电流泄漏的问题，无法为地铁的运行安全提供基础保障，还有可能引发电化学腐蚀。因此，运维管理人员必须要意识到自身工作的职责所在，积极结合防护工程的实际建设情况，找到容易造成故障问的原因，有针对性的采取解决措施。
1.2主要原因
技术人员在前期设计地铁供配电系统，后期实际进行工程建设及运行维护工作时，缺乏对杂散电流的防护意识，没有明确分析出这种电流对地铁运行安全及供配电设施使用质量造成的影响，就容易由于设计因素、人为操作因素而造成系统故障。与此同时，管理部门没有建立完善的管理制度，尤其在防护系统的工程监理、验收等工作环节中，存在行为不规范的情况。没有合理分工，无法分清员工之间的工作责任，就会造成杂散电流防护系统频繁出现状况的问题。另外，电缆被盗也是导致系统故障，无法为电流提供防护作用的主要原因，需要管理人员引起重视，积极研究解决问题的方法。
杂散电流设备
1 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
2 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。传感器是把测量到的杂散电流数据由模拟量转换为数字量，信号转接器把散电流数字量数据集中向上传输。站内杂散电流监测装置、上位机PC电脑可以显示：钢轨对整体道床结构钢筋电压分布情况；钢轨对梁体结构钢筋电压分布情况；道床结构钢筋对参比电极的电位变化情况；梁体结构钢筋对参比电极的电位变化情况；每半小时结构钢筋极化电压的平均值；整体道床和梁体结构钢筋电压最大值；各个供电区间轨道对结构钢筋的过渡电阻值的过渡电阻。参比电极本体电位定时校正。并按系统自己的计算值来调整排流柜的排流电流。
地铁杂散电流监测系统施工方案
地铁杂散电流监测系统施工方案
引言
地铁系统作为城市交通中不可或缺的一部分，承载着大量乘客的出行需求。然而，在地铁系统中常常出现地铁杂散电流问题，给运营安全和设备寿命带来隐患。因此，为了解决这一问题，地铁杂散电流监测系统的施工方案应运而生。
1. 方案概述
地铁杂散电流监测系统施工方案旨在安装一套完备的系统来监测地铁杂散电流的存在和变化。该方案包含了硬件设备的安装、软件的开发与集成、工作人员培训等方面。
2. 硬件设备安装
为了实现杂散电流监测，我们需要安装一系列硬件设备，包括感应器、数据采集器和主控制器。感应器负责收集电流数据，数据采集器负责进行数据整理和传输，主控制器则用于监控整个系统的工作状态。
2.1 感应器
感应器是地铁杂散电流监测系统的核心装置，用于实时感知地铁轨道上的电流情况。感应器应安装在地铁轨道上，通过精确探测地铁周围的电流变化。为了保证感应器的灵敏度，我们将采用先进的传感技术以及高质量的材料。
2.2 数据采集器 数据采集器负责收集感应器传输过来的数据，并对其进行整理和存储。为了保证数据的准确性和可靠性，数据采集器应选用高性能的芯片和存储设备。此外，数据采集器还应具备远程监控和管理功能，以便工作人员实时获取数据。
2.3 主控制器
主控制器作为杂散电流监测系统的核心节点，负责整个系统的控制和管理。主控制器应能够与感应器和数据采集器进行稳定的通信，并能对数据进行分析和处理。此外，主控制器还应具备自动报警和实时监控功能，以便及时发现和解决潜在问题。
3. 软件开发与集成
除了硬件设备的安装外，地铁杂散电流监测系统还需要进行软件的开发与集成。软件系统应包括数据分析与处理、报警处理、远程监控等功能。
3.1 数据分析与处理
为了实现对地铁杂散电流数据的分析和处理，我们将开发相关的数据处理算法和程序。利用这些算法和程序，我们可以快速准确地分析地铁杂散电流的变化趋势，并提供相应的处理建议。
城市轨道交通杂散电流防护系统施工工法
城市轨道交通杂散电流防护系统施工工法
城市轨道交通杂散电流防护系统施工工法
前言：随着城市轨道交通的快速发展，杂散电流问题日益凸显，给运营与维护带来了很大困扰。为解决这一问题，开发了城市轨道交通杂散电流防护系统施工工法，本文将对其进行详细介绍。
工法特点：城市轨道交通杂散电流防护系统施工工法具有以下特点：1. 高效性：本工法采用先进的技术手段，施工周期短，能够快速解决杂散电流问题。2. 精确性：该工法利用先进的测试仪器，能够准确检测杂散电流，并精确控制杂散电流的流向和大小。3. 稳定性：通过合理的工艺设计，该工法能够确保杂散电流防护系统的稳定运行，减少故障发生率。4.
适应性：该工法适用于各种城市轨道交通线路，能够根据具体情况进行调整和优化。
适应范围：城市轨道交通杂散电流防护系统施工工法适用于城市地铁、轻轨等轨道交通系统中，可以有效解决杂散电流问题，提高系统运行的安全性和稳定性。
工艺原理：城市轨道交通杂散电流防护系统施工工法采取了以下技术措施：1. 采用屏蔽隔离技术：通过在轨道周围安装金属材料，形成屏蔽隔离层，有效阻止杂散电流的扩散。2.
采取接地措施：通过设置接地装置，将杂散电流引导到地下，减少对线路设备的影响。3. 加强绝缘保护：在关键部位设置绝缘层，避免杂散电流穿越绝缘，导致线路设备受损。
施工工艺：城市轨道交通杂散电流防护系统施工工艺包括以下施工阶段：1. 隔离安装：在轨道周围安装金属屏蔽材料，形成隔离层。2. 接地设置：根据具体情况设置接地装置，将杂散电流引导到地下。3. 绝缘保护：在关键部位设置绝缘层，确保系统安全可靠。
劳动组织：施工过程中需要协调多个部门和人员，包括轨道施工队、电气安装队、地质勘察队等，通过科学的劳动组织，确保施工过程的顺利进行。
机具设备：该工法需要使用的机具设备主要包括隔离材料安装设备、接地装置安装设备、绝缘层设置设备等，这些设备具有高效、安全、稳定的特点。
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。
杂散电流常识
轨道交通杂散电流常识
随着科学技术和城市化的发展，大运量的轨道交通在现代化大城市中起着越来越重要的作用，轨道交通已经成为各国经济发展和改善人民生活的一个不可分割的部分。而在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。
1杂散电流的产生
目前我国轨道交通的牵引方式多采用直流供电牵引,电压多为直流750V和1500V。直流供电牵引系统中,列车所需电流由牵引变电所提供,通过接触网(架空线或接触轨)向列车送电,然后经走行轨回流至牵引变电所。由于钢轨的绝缘材料埋在地下,不可能做到完全绝缘,并且随着时间的推移,其绝缘水平将会逐渐下降,不可避免地将造成部分电流不从钢轨回流,而是通过沿线的道床钢筋、隧道、高架桥或建筑物的结构钢筋或土壤回流到牵引变电所（甚至不回流而散入大地）,这一部分电流就是杂散电流,也叫迷流。
杂散电流的形成如图1所示。
2杂散电流的危害
杂散电流的危害主要是它对埋在土壤中的金属的电化学腐蚀,如果在走行轨附近埋有地下管道、电缆和任何其他金属结构件时，一部分地下杂散电流就会从导电的金属件上流过。在列车附近的杂散电流从钢轨流向金属体，使金属体对地电位形成阴极区。在变电所附近，杂散电流从金属体流回钢轨和变电所，使金属体对地电位形成阳极区。在阳极区，杂散电流从金属流出的地方将出现电解现象，这种电解现象使金属物体温度升高，加速了金属物体的腐蚀。
在长期的电腐蚀作用下，地下金属物体（如管道、电缆等）将受到严重的损坏；若地下杂散电流流入电气接地装置，又将引起过高的接地电位，可能导致某些设备无法正常工作；同时杂散电流过大时将产生对地电压，严重时可危及人身安全。
20世纪70年代开始运行的北京轨道交通一期工程的主体结构中的钢筋已发现有严重的杂散电流腐蚀；北京轨道交通、天津轨道交通中，杂散电流已造成隧道内水管腐蚀穿孔等现象；香港也曾因轨道交通杂散电流引起煤气管道腐蚀穿孔；英国曾发生过因为杂散电流腐蚀而发生的钢筋混凝土塌方事故。
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： -5C～+44.5C
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
序号 名称 规格型号 备注
1 排流柜 FM302
2 参比电极 MHC
3 传感器 FM301A
4 信号转接器 FM301Z
5 监测装置 FM305
6 管理软件
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 ..
基于先进通信网络的杂散电流监测系统——南京地铁1号线杂散电流监测系统技术改造
基于先进通信网络的杂散电 看 ＩＩＩ监 Ｉ皿 测系统
南京地铁１号线杂散电流监测系统技术改造
江洪泽
摘要：根据地铁杂散电流形成及其危害性机理，针对南京地铁Ｉ号 线杂散电流监测系统所存在的功能缺陷，提出利用杂散电流监测系统 现有硬件基础，通过ＯＴＮ数传网和地铁局域网的支持，使得南京地 铁的杂散电流监测系统能以较低成本，建成了一套功能强大的杂散电 流在线式综合监测系统，提高地铁安全运营质量。 关键词：地铁；杂散电流；轨电位；电磁兼容 １ 引言 直流牵引供电系统在整个城市 轨道交通中起着至关重要的作用， 因此，它的可靠性、供电质量越来越 受到人们的重视。然而，在实际工作 中却往往忽略直流牵引供电系统中 存在的轨电位和杂散电流所造成的 电磁干扰及其严重损失。因此，必须 加强和完善对轨电位和杂散电流的 实时监测，并采取防止电磁污染的 破坏。南京地铁ｌ号线虽设有杂散电 流监测系统，但在通车运营一年多 来暴露了很多不足及功能性缺陷。 通过研究、设计，提出通过现有通信 网络资源为杂散电流监测提供支持 并改造成基于通信网络系统的杂散 电流在线式监测系统。 ２杂散电流产生机理 直流牵引系统一般由整流系统、 接触网、电力机车、负回流系统（包 括钢轨电位限制装置及单向导通装 置）等组成。 正常工作情况下，牵引电流从 牵引变电所经上网开关送到接触网、 牵引机车，再通过负回流系统（主要 是钢轨）流回牵引变电所。而钢轨存 在一定的纵向电阻，所以在钢轨对 地绝缘的情况下， 免地要在钢 轨产生纵向 电压，从而 产生钢轨对 地电位差 （轨电位）， 轨电位总体 上沿牵引机 车至变电所 由正到负分 布。当列车 在两牵引变 牵引回流不可避 直流设备 电所间运行时，列车所在位置为阳极 区，钢轨电位为正；牵引变电所附近 为阴极区，钢轨电位为负；列车与变 电所的中间点电位为零，如图ｌ所示。 由于轨电位的存在，而钢轨又 很难做到完全对地绝缘，所以牵引 电流并非全部由钢轨直接流回牵引 变电所，而是有一部分由钢轨杂散 流人大地，再由大地流回钢轨并返 回牵引变电所。钢轨对地面的绝缘 程度越差，地下杂散电流也就相应 越大，这种地下杂散电流又称为地 下迷流。 ３杂散电流危害性分析 在杂散电流环境中，一部分地 直流设备
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 15 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。 1.3本招标采购范围