杂散电流介绍.ppt

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1、杂散电流防护介绍介绍人：王立天天津电气化勘测设计研究院EDI2001.08.15杂散电流的概念OHLRAIL钢轨电位分布阴极区阴极区阳极区杂散电流的概念阳极区阴极区阴极区OHLRAIL道床钢筋隧道钢筋杂散电流对金属电化学腐蚀的原理电介质Fe电流进入电流进入Fe3+,Fe2+水泥的介质特点水泥是硅酸盐其电阻率与其含水分多少有关当湿度大时：体积电阻率=1当湿度小时：体积电阻率=1000000000所以控制隧道内漏水是杂散电流的主要措施。水泥的介质特点对于湿度较大土壤：0.1V对与中等湿度的混凝土:我国标准：0.5V广

2、州试验：0.3-0.4V腐蚀的钝化状态：<=0.6mA/dm2当电流从金属流出的密度小到以定程度时，金属-水泥发生电化学反映，生成高电阻率介质附在金属表面，其道阻止杂散电流继续对金属的腐蚀作用。钢筋钝化层杂散电流防护的基本原理英美苏派欧洲大陆派我国标准目前已落伍，来源与前苏联目前欧洲标准是发展、统一的方向杂散电流防护的基本原理共同点：轨道要求绝缘、减少钢轨电阻、道床收集网不同点：内部钢轨隔离措施、排流措施隧道、杂散电流收集网基本原理：进入设施内部电流的数量与地下设施金属与地铁线路平行的长度的平方成正比。杂散电流防

3、护的基本措施杂散电流防护系统对地铁设施采取的措施从其作用上来讲是有主次分的，一方面是主要措施，是从根本上减少从钢轨上泄漏电流、直接减少对钢轨及结构钢筋腐蚀的措施，另一方面是辅助、备用措施，是从腐蚀程度上缓解、在主要措施作用降低时备用措施起到缓解用的措施。主要措施包括：加大钢轨对的泄漏电阻的措施如：在钢轨下加绝缘垫、采用绝缘扣件、与钢轨连接电缆需对地绝缘、电化区段钢轨与非电化区段钢轨隔离等。减小钢轨纵向电阻的措施如：在钢轨缝需要铜电缆连接、采用重型钢轨、钢轨纵向间焊接电阻大小要求、均流线连接等道床杂散电流收集网指利

4、用道床内部本身的钢筋网，在电气上焊接成网，对收集网纵向电阻有一定要求，从而控制杂散电流从钢筋网上溢出密度使电气腐蚀控制在钝化状态。杂散电流防护的基本原理辅助、备用措施包括：内部钢轨隔离措施如：地上与地下钢轨之间绝缘结、珠江隧道处绝缘结、车辆段钢轨与正线隔离等。排流措施指使用排流柜，排流柜的使用有其负作用，使区间钢轨地位上升，杂散电流总量加大，只在主要措施“钢轨对的泄漏电阻措施”年久降低时，为了保护结构钢筋不受腐蚀采用的措施，以增加钢轨腐蚀为代价。隧道杂散电流收集网在道床排流网起作用保证道床钢筋在钝化腐蚀状态时，隧

5、道杂散电流收集网作用较小，在杂散电流较大时可防止电流扩散到地铁系统外部及保护隧道钢筋电化腐蚀控制在电化状态。排流柜的防护作用---双刃剑排流柜工作时的钢轨电位排流柜不工作时的钢轨电位杂散电流防护设计的方法关于杂散电流收集网截面的大小计算-类似于供电计算EU标准供电模拟列出运行模拟-牵引计算运行图模拟全线列车运行扫描钢轨、道床钢筋收集网、隧道钢筋收集网电位计算校验钢筋收集网电位钢筋收集网截面计算流程列车运行模拟：电流、时间、地点运行图模拟建立供电网络数学模型扫描全线列车位置、电流选择钢筋截面计算该时间钢轨、道床钢筋

6、、隧道钢筋电位高峰小时起点下一时间点计算到时间终点了吗？统计计算该时间全线各点钢轨、道床钢筋、隧道钢筋电位YES钢筋电位是否在控制范围？NoNoSTOPYES节点法数学模型及原理介绍12mV1k-1V2k-1Vmk-1V1kV2kVmkV1k+1V2k+1Vmk+1GmkKK-1K+1i1k+1i1ki2k+1i2kimk+1imk参考电极的类型硫酸铜(液态)优点：精确缺点：使用寿命短(10年)、漏液锌(固体)优点：使用寿命长(20年)缺点：不精确氧化钼(胶体)使用寿命长、精确硫酸铜参考电极氧化钼参考电极杂散电流

7、防护设计原则目标尽量减少杂散电流，使杂散电流防腐蚀设计在轻轨系统运营年内结构不受影响。安全原则运行人员及旅客安全设备安全接地标准我国标准CJJ49-92参照欧洲及德国标准杂散电流防护的主要措施堵减小回流系统纵向电阻杂散电流收集网系统杂散电流监测系统接地系统对各专业要求（接口）一.堵隔离、控制所有可能的杂散电流泄漏途径，减少杂散电流进入轻轨的主体结构、设备及可能与其相关的设施。主要措施：1.钢轨与道床及高架桥采取绝缘措施，采用绝缘扣件及绝缘垫，使Rt>=15.Ohm.kM2.高架桥梁与桥墩采取绝缘措施。3.回流系统

8、的隔离：正线与停车场、车辆段间钢轨绝缘。车辆段、停车场不同区域钢轨间的绝缘隔离。高架:钢轨绝缘及高架桥梁与桥墩绝缘隔离１——橡胶垫２——绝缘垫３——绝缘螺套132二.减少钢轨纵向电阻采用60kg/km钢轨.车站采用均流线停车场.车辆段的均流线正线区段均流线连接示意图停车场回流及均流线设置示意图车辆段负回流系统图三.杂散电流收集网系统杂散电流从钢轨泄漏遇到的第一层电阻较小的