浅谈城市轨道交通杂散电流的防护与检测
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。
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。
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。
3 杂散电流监测系统的主要设备3.1 单向导通装置此装置用于连接绝缘结两端的钢轨，使钢轨中电流只能单方向流通，有效防止电流因部分钢轨绝缘水平较差而增加整个地铁杂散电流泄漏的数量。
主回路由8个二极管并联组成，在二极管两端并联一台额定电压750V，额定电流3000A的直流隔离开关。
城市轨道交通杂散电流腐蚀防护方案浅谈
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新・131・文章编号：2095－6835（2016）24－0131－01城市轨道交通杂散电流腐蚀防护方案浅谈吕稳歌（中铁一局集团电务工程有限公司，陕西 西安 710000）摘 要：城市轨道交通工程是一项非常重要的工程，而杂散电流是一种有害的电流，会对其建筑物的金属构件、设备外壳、金属管线等产生电化学腐蚀，进而影响设备的运行安全，缩短其使用寿命。
为了保证城市轨道交通建筑、设备等能够长期、安全运行，必须对轨道交通中的杂散电流采取完善、有效的防护措施。
针对杂散电流的腐蚀防护提出了一些具体措施，以期为城市轨道交通设计、施工提供参考和借鉴。
关键词：城市轨道交通；杂散电流；腐蚀防护；回流系统中图分类号：U239.5；TG172.84 文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2016.24.131 城市轨道交通工程受现场条件等各方面因素的制约，将钢轨铺设于道床上，钢轨同时作为机车牵引回流。
钢轨是不可能完全绝缘于道床结构的，因此，钢轨与道床、桥梁结构之间都会产生泄漏电流，即杂散电流，又被称为“地中迷流”。
杂散电流对建筑物有很强的腐蚀作用。
杂散电流会发生电腐蚀效应，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、扣件生锈断裂等，进而缩短设施的使用寿命，造成严重的经济损失。
为了保证城市轨道交通建筑、设备能够安全、长期、有效运行，必须进行杂散电流的腐蚀防护。
杂散电流腐蚀防护是个综合性工程项目，几乎涉及城市轨道交通各个专业，各专业需采取必要的防护措施。
1 杂散电流腐蚀防护技术方案 1.1 限制杂散电流产生的方法 1.1.1 降低回流系统阻抗一般情况下，城市轨道交通的列车走行钢轨采用的是长轨，钢轨尽量焊接成一体，并实现全线电气连续，以减小回流阻抗。
车辆段有可能采用短轨，如果采用短钢轨，用鱼尾板螺栓连接，则两根钢轨之间需用铜芯电缆或者轨端接续线与钢轨可靠连接，保证钢轨纵向良好的电气连接，以减小钢轨纵向电阻。
城市轨道交通供电系统杂散电流防护简介
城市轨道交通供电系统杂散电流防护简介摘要：城市轨道交通供电系统在城市轨道交通系统的作用举足轻重。
本文从城市轨道交通供电系统的功能、组成对城市轨道交通供电系统进行了简述。
在此基础上引出对城市轨道交通供电系统中杂散电流防护的研究，从杂散电流的形成、腐蚀原理和危害阐述了杂散电流防护的重要性，并提出杂散电流的防护原则，最后结合实际建设与运营提出杂散电流的防护措施。
关键词：城市轨道交通，供电系统，杂散电流防护一、城市轨道交通供电系统简述1、城市轨道交通供电系统组成城市轨道交通供电系统是城市电网的一个重要用户，按其功能的不同，它可划分为外部电源供电系统、主变电所或电源开闭所供电系统、牵引供电系统、动力照明供电系统、杂散电流腐蚀防护系统、电力监控系统六个部分。
其中，主变电所或电源开闭所供电系统称为高压供电系统，牵引供电系统和动力照明供电系统称为内部供电系统。
2、城市轨道交通供电系统功能城市轨道交通供电系统不但要为城市轨道交通的电动列车提供牵引供电，还要为城市轨道交通运营服务的其他设施，包括通风、空调、照明、通信、信号、给排水、防灾报警、电梯、自动扶梯等提供电能。
在城市轨道交通运营中，供电一旦中断，不仅会造成城市轨道交通运营瘫痪，而且还有可能危及旅客生命安全，造成财产损失。
因此，城市轨道交通供电系统除应具备安全、可靠、调度方便、技术先进、功能齐全、经济合理的特点外，还应具有以下功能。
全方位的供电服务功能系统故障自救功能自我保护功能防误操作功能方便灵活的调度功能完善的控制、显示和计量功能电磁兼容功能二、城市轨道交通供电系统杂散电流防护1、杂散电流的形成城市轨道交通采用直流牵引供电系统，理想状况下，牵引电流由牵引变电所的正极出发，经由接触网、电动列车、钢轨、回流线返回牵引变电所负极。
然而由于钢轨与隧道或道床等结构之间的绝缘电阻并非无穷大，将不可避免地导致部分电流不从钢轨回流，而是通过沿线的道床钢筋、隧道、高架桥或土壤回流到牵引变电所（甚至不回流而散入大地），这部分电流因大地土壤的导电性质及地下金属管道的位置不同，可以分布很广，故称之为“迷流”，亦即杂散电流。
地铁系统杂散电流的产生危害与防护-最新资料
地铁系统杂散电流的产生危害与防护前言：杂散电流会对地下结构的金属构件如结构钢筋、沿线金属管线等产生严重的电流腐蚀作用，严重影响地铁隧道结构的主体结构安全及设备设施。
通过介绍杂散电流的危害,结合地铁运营实际案例分析，探讨防治的措施和方法，以达到减少地铁系统中杂散电流危害的目的，提高设备使用寿命，保障人身安全。
目前对杂散电流的主要防护和治理原则是：以堵为主，以排为辅；加强监测，防止外泄。
采取必要的防护措施，建立合理、有效的监测系统，对整个地铁系统的长期安全运行十分重要。
1 杂散电流的产生与危害1.1杂散电流的产生在城市轨道交通运输系统中，通常采用以地下隧道方式为主、高架桥梁方式为辅的建筑方式，机车引用直流牵引电流，通过回流轨流回变电所负极。
完全理想情况是钢轨对地绝对绝缘，电流由变电所流出经接触网、机车、回流轨回到变电所负极端，流出电流等于回流电流；现实运行情况中钢轨对地及钢轨对结构钢筋等不可能完全绝缘，电流经接触网、机车流到回流轨，部分回流轨对地存在过渡电阻，负荷电流自回流轨泄漏至地下金属设施中，回流电流回到负极，部分泄露电流即为杂散电流，从而变电所流出电流等于回流电流加上杂散电流。
1.2杂散电流的危害杂散电流的危害特点是腐蚀强度大、分布范围比较广，对地铁系统金属管线、通讯系统、混泥土结构及人身安全均有不同程度的危害。
1.2.1腐蚀地铁结构金属及周边结构设备金属杂散电流大小在数值要比自然腐蚀的电流大几十倍，甚至上百倍，分布范围广大，从而腐蚀地铁结构设备金属及周边结构金属，如结构钢筋、市政管道等，长期腐蚀情况下，将严重缩短金属管线等设施的使用寿命，可能造成重大危害。
1.2.2对通讯系统造成影响同时杂散电流还会对通讯设备造成影响，杂散电流流入通讯设备各个导体接线中，使得通讯系统导线与大地之间形成电位差，对通信信号造成干扰和破坏，进而影响地铁正常运行及通讯设备的使用寿命。
1.2.3腐蚀混凝土结构钢筋被电化学腐蚀膨胀，使得混泥土开裂，从而破坏混凝土结构，降低钢筋混凝土结构的强度与耐久性，影响地铁结构的安全。
论城市轨道交通杂散电流的防护
论城市轨道交通杂散电流的防护发布时间：2023-01-13T08:58:13.339Z 来源：《建筑实践》2022年第18期作者：隽永杰[导读] 杂散电流作为影响轨道交通正常运营的关键，如果不进行有效的防护与处理隽永杰（徐州地铁运营有限公司江苏徐州 221000）摘要：杂散电流作为影响轨道交通正常运营的关键，如果不进行有效的防护与处理，不仅会影响车站、道床等建筑结构，导致安全事故发生，还会造成轨电位异常，给行车和乘车安全带来威胁。
因此，如何更好的做好杂散电流的防护，已经成为摆在建设与运营单位面前亟需解决的问题。
本文首先探讨了杂散电流的概念、特点、分布规律，产生机理及危害性，并对源控法、排流法及监测技术在城市轨道交通杂散电流防护中的应用进行研究与分析，为城市轨道交通杂散电流的防护提供资料参考。
关键词：轨道交通；杂散电流；危害性；防护策略一、杂散电流概念、特点及分布规律1.以走行轨回流的直流牵引供电系统，由于走行轨不能与道床结构完全绝缘，钢轨不可避免的向道床及其他结构泄漏电流，这种电流就是杂散电流。
杂散电流对土建结构钢筋、设备金属外壳及其他地下金属管线产生的电化学腐蚀，即杂散电流腐蚀。
2.腐蚀特点：腐蚀集中于局部位置；有防腐层时，集中于防腐层缺陷部位。
3双边供电下杂散电流分布规律牵引变电所负极附近的轨道电位为负的最大值，此处杂散电流从埋地金属结构流出，埋地金属结构为阳极，受杂散电流腐蚀最严重。
列车下部走行轨为正的最大值，杂散电流从走行轨流出，走行轨为阳极，埋地金属为阴极，此处走行轨受杂散电流腐蚀最严重。
牵引电流越大，走行轨对地电位越高，杂散电流也越大。
牵引变电所之的距离增加，在牵引电流不变的情况下，走行轨对地电位和杂散电流也随之增加。
④轨地过渡电阻越小，杂散电流强度越大，过渡电阻越大，杂散电流强度越小。
⑤走行轨纵向电阻增加，走行轨纵向电位成比例增加，走行轨对地电位增加，杂散电流也增加。
⑥埋地金属结构的纵向电阻对走行轨电位和杂散电流的影响较小。
城市轨道交通杂散电流
20%
中之一，无论是轨道中平均电压损失还是最大电压损失，双边供电都为单边
供电的1/4～1/3，即双边供电轨道对地电位为单边供电时的1/4～1/3，在
线路条件相同的情况下，双边供电比单边供电时的杂散电流要小60%~75%
是显而易见的。
减小钢轨电阻，上下行钢轨并联可降低回流电阻，将上下行钢轨在区间 用铜芯电缆连接，以减小回流电阻，降低钢轨对地电位，起到抑制杂散电流 的作用。
（3） 敷设杂散电流收集网。在钢轨下，整体道床中敷设有网状钢筋，它们纵 向连通，通过排流柜引向牵引变电所的负极，这样使泄漏至道床的杂散电流被收集 网回收，避免其流向结构，以减小对结构钢的腐蚀。收集网的纵向钢筋的总截面积 不小于1 600 mm2。
谢谢观看！
当接触网为负极时，阳极区与阴极区将转变，阳极区 将随着列车的移动而移动，这样阳极区是不固定的。由于金 属物的腐蚀现象较均匀，因而腐蚀情况不会太严重。
2杂散电流的危害
城市轨道中的杂散电流是一种有害的电流，不仅会对城 市轨道交通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 危害。这种危害主要表现在以下几个方面：
2. 杂散电流的防护措施
（2） 增加钢轨对地过渡电阻。钢轨应绝缘安装。安装钢轨时，在其混
凝土垫块上安装绝缘垫；用绝缘螺栓固定钢轨，以加大钢轨对地绝缘电阻，
20%
使每个绝缘垫的绝缘电阻在4 MΩ以上，钢轨敷设完毕时应为15 MΩ·km以
上，这样可以保证对杂散电流的抑制符合《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程
》（CJJ 49—1992）的要求。
道床的排水沟设在列车运行方向的右侧。混凝土道床的潮湿与干燥对
其电阻率影响很大，因此，保证混凝土整体道床的干燥是增加钢轨对地过渡
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浅谈城市轨道交通杂散电流的防护与检测
摘要：城市轨道交通是现代城市公共交通的重要组成部分，但是杂散电流对于城市轨道交通的正常运行和安全性都有较大的影响。
因此，本文就城市轨道交通杂散电流的防护与检测进行了浅谈，旨在为城市轨道交通运营保障提供一些参考思路。
关键词：城市轨道交通，杂散电流，防护，检测
正文：
一、城市轨道交通杂散电流的产生原因
城市轨道交通的电气系统维护着大量电压等级不同的设备，工作时会产生电磁场，而设备间的匝间电容、绕组间的串联电容和随之产生的谐振等原因都会导致电气系统中的杂散电流的产生，
二、城市轨道交通杂散电流的影响
城市轨道交通杂散电流对于轨道交通的运营产生影响：
1. 引起信号故障，影响列车的正常行驶；
2. 使信号系统的判别功能下降，容易发生人为疏忽的事故；
3. 容易导致电气部分的损坏，增加设备损坏的维修费用。
因此，控制城市轨道交通的杂散电流非常重要。
三、城市轨道交通杂散电流防护的一些措施
城市轨道交通杂散电流防护，通常采用以下措施：
1. 设计优良的信号系统和电气系统，通过优化电气布置和设计来减少杂散电流的产生；
2. 在设备内部设置杂散电流损耗器，抑制杂散电流的扩散；
3. 安装中性接地装置，使电气系统的电位保持在安全水平，以减小杂散电流对设备的影响；
4. 在接线处加装补偿装置，平衡杂散电流的空气隙。
四、城市轨道交通杂散电流的检测手段
城市轨道交通杂散电流需要检测与监视，以下是一些常用的方法：
1. 使用磁环检测器，通过检测磁场的变化来判断杂散电流的大小；
2. 使用示波器，通过在电缆接头处分别接地和开路，在示波器上观测电压波形，来判断电气系统中的杂散电流大小；
3. 使用示值表，测试接地线和设备间的电压差；
4. 在开车前的检查时，对电气系统进行绝缘测试。
五、结语
城市轨道交通作为现代城市之间连接的桥梁，杂散电流的影响对其正常运营和安全性都有很大的影响。
因此，我们需要采取一些防范措施并使用适当的杂散电流检测手段，来保障城市轨
道交通的稳定运行。
六、建议
首先，对于新的城市轨道交通工程建设，需要在设计上注重对杂散电流的考虑和预防；其次，对于已经建设完成的城市轨道交通电气系统，需要制定严格的维护保养计划，以保证设备的正常运行和安全性；再者，需要适时的检测和监视杂散电流的大小，及时发现和处理问题，保障城市轨道交通的安全运行。
最后，行业内需要加强交流，探讨更加有效的方法，提高城市轨道交通杂散电流的防范和检测技术。
七、结论
城市轨道交通杂散电流是城市轨道交通电气系统中不可避免的问题，它对城市轨道交通的正常运行和安全性都会产生影响。
针对这个问题，需要采取一些措施，做好预防和防范工作，及时进行杂散电流的检测和监视，发现和处理问题，并加强行业内的交流和探讨，共同提高城市轨道交通杂散电流的防范和检测技术。
八、展望
随着城市轨道交通的日益发展和完善，电气系统也在逐步升级和改进。
未来，我们可以采用更加智能化、自动化的方式来预防和控制杂散电流，提高电气系统的稳定性和可靠性。
例如，利用人工智能技术对杂散电流进行预测和监测，提前发现并解决问题；或是采用自适应控制系统，对电源电压、电流等参数进行在线监测和调整，从而实现更加精准的控制。
此外，数字化技术和大数据分析也可以为城市轨道交通的电气
系统提供更好的支持。
通过积累和分析大量的数据，我们可以更加全面地了解电气系统的运行状况，及时发现并预防问题。
同时，数据分析也可以为城市轨道交通的电气系统提供更加个性化、定制化的服务，从而满足不同地区、不同线路的特殊需求。
总之，城市轨道交通杂散电流是一个复杂而又较为普遍的问题，需要我们采取多种手段来进行处理和防范。
无论是在设计、施工、运营还是维护阶段，我们都需要认真对待杂散电流这个问题，并不断进行技术创新和思想创新，以确保城市轨道交通的安全运行和稳定发展。
随着城市轨道交通的迅猛发展，杂散电流问题也日益引起关注。
本文通过对城市轨道交通电气系统的原理和杂散电流的形成机制的介绍，阐述了杂散电流对城市轨道交通运行安全和稳定性产生的负面影响，也提出了针对杂散电流所需的预防和防范措施。
这些措施包括对新工程的设计上要注意对杂散电流的考虑和预防、对已有电气系统的严格维护和保养计划以及适时的检测和监视杂散电流的大小，及时发现和处理问题，加强行业内的交流和探讨，共同提高城市轨道交通杂散电流的防范和检测技术等方面的措施。
最后文章还展望了未来，数字化技术和人工智能技术可以为城市轨道交通电气系统提供更好的支持和更高效的解决方案。
综上，针对城市轨道交通杂散电流问题，需要我们在设计、施工、运营和维护的各个阶段认真对待，并不断进行技术创新和思想创新，以确保城市轨道交通的安全运行和稳定发展。