地铁杂散电流监测系统的构成及其施工方法

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1、地铁杂散电流监测系统的构成及其施工方法摘要：结合北京地铁十号线对杂散电流监测系统的构成进行介绍，对监测系统参比电极、传感器、信号转接器、监测装置等主要部件的功能进行说明，并针对该线设备现场安装具体情况对监测系统主要部件的施工方法进行介绍，为今后地铁杂散电流监控系统的施工和运营管理提供了参考。关键词：杂散电流；参比电极；传感器；信号转接器；监测装置0概述北京地铁十号线一期工程是北京轨道交通线网中一条先东西走向，后南北走向的半环线。线路起点在北京市西北部的海淀区万柳车站，终点到达劲松车站。线路全长2

2、4.585km，全部为地下线路，共设22个车站。9地铁十号线一期工程杂散电流防护采取了正线走行轨绝缘安装，利用道床设置杂散电流收集网、变电所设置排流柜的综合防护措施。设置杂散电流监测系统通过监测道床和地下结构杂散电流收集网极化电位等数据，实现对地铁十号线一期工程的杂散电流分布的综合监测，为运营维护部门判断杂散电流防护系统状况提供依据。1系统构成地铁十号线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。杂散电流防护系统主要由参比电极、整体道床测防端子、地下结构测防端子、测量线

3、、传感器、通信电缆、信号转接器、变电所监测装置组成。2系统各部分部件功能及施工方法全线在各车站混合变电所内分别设置1台杂散电流监测装置，全线共139台。该装置经过通信电缆与该站及该站两端各半个区间内的转接器相连，转接器下连传感器，各监测点传感器经由测量线与该点结构钢和整体道床测防端子（地下结构测防端子）对应的参比电极相连，实现对该分区结构和整体道床结构钢筋的极化电位数据采集，数据统计并上传至转接器，再由转接器将数据整合后上传至监测装置处理。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，

4、将处理和统计后的数据传至监控中心。在每个车站的有效站台两端以及车站边缘约200m的隧道外墙及道床上设置杂散电流测量端子，上下行各16处。在距离测量端子1m范围内分别安装参比电极，参比电极不允许与结构钢筋直接接触，道床连接端子利用临近连接端子替代，参比电极安装于道床内靠外墙侧。每个参比电极及测量端子对应一个传感器，传感器与参比电极距离须小于2m，传感器安装于隧道及整体道床参比电极附近的上下行隧道外侧壁上。在每个牵引变电所所在车站的上下行站台板电缆出口附近各安装1个信号转接器，信号转接器安装于车站范

5、围排流端子附近的隧道外墙上。无牵引变电所车站的各监测点传感器采用通信电缆与相邻牵引变电所信号转接器相连。2.1排流网测试连接测防端子前应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。9根据施工图纸测点位置布置，将参比电极埋设在测防端子附近，与测防端子的距离不超过1m。根据现场情况电极水平或垂直放置，在条件允许的情况下，将电极全部埋置在混凝土介质中。在选定位置钻取直径大于

6、60mm、深度大于160mm的孔洞（或宽度大于60mm、深度70mm，长度大于160mm的方槽）。除掉孔洞或方槽中的混凝土粉块或浮尘，用自来水淋湿内表面。将事先配好的砂浆填料用蒸馏水（或干净的自来水）调匀，稠度适宜，然后将少许砂浆放入孔洞或方槽底部，将砂浆均匀涂抹在四周壁上。将参比电极陶瓷外壳涂抹薄薄一层砂浆，轻轻放入孔洞或方槽中。将电极导线穿过套管取出，将孔洞或槽的空隙封堵，并用砂浆抹平。对有防水要求的地方按规定进行防水处理。9电极采用多孔陶瓷外壳，因此在使用与安装过程中注意小心轻放，严禁撞到

7、其他钢硬结构物上。安装参比电极后，将电极引线穿过钢套引向接线盒，并与接线盒内接线端子固定；严禁用力提拉电极引线，以防断线，因为重新焊接引线后将增大电阻值，影响测量效果。电极在埋置前应放在阴凉处，避免露天放置阳光暴晒或雨淋。电极安装或使用一段时间之后，为了解工作是否正常，可用手提式Cu/CuSO4电极放置在电极埋设处上方测其电位，判断是否正常。测量时最好是断电状态，即在无杂散电流干扰的情况下进行上述测量；如果测不到电位值，则首先检查是否断线；电极安装24h后或者电极正常使用在停电无杂散电流干扰情况

8、下，应每隔10min测其电位值，如果电位波动≥20mV，则需要更换参比电极。2.3传感器传感器主要完成参比电极与道床及隧道侧壁结构钢筋电压信号的监测，对2个信号进行的采样速度为256次/s，30min作为一个时间单元，传感器进行以下工作：9结构钢极化电压的测量，要进行30min的平均值计算，用被采样的参比电极与结构钢的电位差，减去参比电极的本体电位，再按相应的数学模型进行30min的平均值计算，最后得到结构钢的极化电压值。每隔30min把信号电压送入信号转接器内，完成模拟信号数字化后准备进行远程