淺談城市軌道交通雜散電流的防護(hù)

黃婷

摘 要：該文簡(jiǎn)述了城市軌道交通雜散電流的產(chǎn)生以及危害，對(duì)雜散電流的防護(hù)措施的設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。

關(guān)鍵詞：雜散電流 防護(hù) 檢測(cè)

中圖分類號(hào)：U239 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（b）-0079-01

雜散電流是專門指直流牽引供電系統(tǒng)中，以走行軌作負(fù)極回流導(dǎo)體的供電網(wǎng)絡(luò)，在實(shí)際運(yùn)行中，有少量電流不沿回流軌回到牽引變電所的負(fù)極，而流向電位低、電阻率低的位置，形成雜散電流，或稱為迷流。雜散電流會(huì)對(duì)城市軌道交通系統(tǒng)內(nèi)外設(shè)備和管線產(chǎn)生一定的危害和影響，尤其會(huì)使走行軌，各種金屬管線和金屬部件等產(chǎn)生腐蝕。為確保線路能夠長(zhǎng)期安全運(yùn)行，雜散電流防護(hù)專業(yè)根據(jù)線路牽引供電和土建結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，與相關(guān)的土建、軌道、車站建筑、車場(chǎng)、給排水、信號(hào)和供電等相關(guān)專業(yè)配合，設(shè)計(jì)可靠、經(jīng)濟(jì)和合理的防護(hù)方案，并在施工過(guò)程中嚴(yán)格的執(zhí)行各項(xiàng)安裝要求，才能將雜散電流所帶來(lái)的影響降到最低。

1 雜散電流的防護(hù)措施設(shè)計(jì)

雜散電流的防護(hù)一般都是以防為主，以排為輔，兩者結(jié)合，加強(qiáng)監(jiān)護(hù)的原則。雜散電流防護(hù)設(shè)計(jì)方法可分為三類：一是控制雜散電流產(chǎn)生的源頭，減少雜散電流產(chǎn)生的數(shù)量，即是“堵”的方法，隔離、控制所有可能的雜散電流泄漏途徑，減小雜散電流進(jìn)入軌道交通的主體結(jié)構(gòu)、設(shè)備、金屬管線及其他相關(guān)設(shè)施的可能性。二是通過(guò)雜散電流的收集及排流系統(tǒng)，提供雜散電流返回牽引變電所的金屬通路，以限制雜散電流向外泄漏，減少雜散電流對(duì)金屬管線及金屬構(gòu)件的腐蝕。對(duì)已產(chǎn)生的雜散電流采取排流或其它方法減少其腐蝕危害，即“排流法”。三是建立完備的雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)視、測(cè)量雜散電流的大小，為運(yùn)營(yíng)維護(hù)提供依據(jù)對(duì)雜散電流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)雜散電流過(guò)高則采取一定的對(duì)策來(lái)減輕其危害，即“測(cè)”的方法。

1.1 減少雜散電流的產(chǎn)生

供電模式上采用雙邊供電的模式，縮短供電距離。增加走形軌的長(zhǎng)度以來(lái)減少鋼軌阻抗。同時(shí)通過(guò)均流電纜的適當(dāng)設(shè)置及對(duì)回流電纜、回流鋼軌提出一定的要求，確保暢通的牽引回流系統(tǒng)。直流供電設(shè)備和回流軌系統(tǒng)采用絕緣法安裝，盡可能減少雜散電流。

1.2 建立有效雜散電流的收集網(wǎng)

為限制雜散電流對(duì)線路結(jié)構(gòu)鋼筋及金屬管線的腐蝕及向線路外擴(kuò)散，利用整體道床內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋的可靠電氣連接，形成主要的雜散電流收集網(wǎng)。在條件允許情況下，盡可能增強(qiáng)整體道床結(jié)構(gòu)與隧道（車站）結(jié)構(gòu)間的絕緣措施。在工程可行情況下，利用隧道（車站）結(jié)構(gòu)鋼筋的可靠電氣連接，形成輔助雜散電流收集網(wǎng)，以限制雜散電流向線路外擴(kuò)散。

牽引變電所設(shè)排流裝置，以便將來(lái)軌道絕緣降低，雜散電流增大時(shí)，使收集網(wǎng)（主收集網(wǎng)、輔助收集網(wǎng)）中雜散電流有暢通的電氣回路，限制雜散電流對(duì)金屬構(gòu)件的腐蝕和向道床外、線路外的擴(kuò)散。在盾構(gòu)區(qū)間隧道，車站間通過(guò)電纜連接起來(lái)，以形成隧道內(nèi)雜散電流收集網(wǎng)。車輛段出入段線與正線間，停車庫(kù)內(nèi)線路與庫(kù)外線間，電化線路與非電化線路之間，電化線路盡頭等設(shè)絕緣軌縫，并根據(jù)實(shí)際情況設(shè)單向?qū)ㄑb置。各類管線設(shè)備應(yīng)從材質(zhì)或其它方面采取絕緣措施，減少雜散電流對(duì)其腐蝕及通過(guò)其向線路外部泄漏。

1.3 建立雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

為了檢測(cè)線路牽引回流泄漏的情況和地下金屬結(jié)構(gòu)受雜散電流腐蝕的程度，必須進(jìn)行專門的測(cè)量工作并且要建立雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。雜散電流測(cè)量點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在線路沿線的車站站臺(tái)的兩側(cè)進(jìn)出站信號(hào)附近、每一個(gè)回流點(diǎn)處及需要進(jìn)行測(cè)試的走形軌分?jǐn)帱c(diǎn)處、線路橋梁兩段、線路的盡頭線和線路與車輛段的連接坡道處，監(jiān)測(cè)點(diǎn)還要定期進(jìn)行檢查維護(hù)。系統(tǒng)一般由參考電極、整體道床測(cè)防端子、地下結(jié)構(gòu)測(cè)防端子（或高架橋軌道梁測(cè)防端子）、接線盒、測(cè)量電纜、變電所監(jiān)測(cè)裝置、便攜式計(jì)算機(jī)及管理系統(tǒng)組成。所需監(jiān)測(cè)的參數(shù)有軌道電壓、地下金屬結(jié)構(gòu)的極化電位、軌道過(guò)渡電阻和軌道縱向電阻等。將整條線路車站變電所劃分為若干個(gè)監(jiān)測(cè)分區(qū)，每個(gè)監(jiān)測(cè)分區(qū)在車站變電所設(shè)置一臺(tái)雜散電流數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計(jì)處理裝置，雜散電流測(cè)試及數(shù)據(jù)處理裝置通過(guò)變電所內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)接口，并將處理和統(tǒng)計(jì)后的數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控中心。

2 雜散電流的施工要求

雜散電流防護(hù)是個(gè)綜合性工程項(xiàng)目，設(shè)計(jì)措施的實(shí)施涉及專業(yè)較多，鑒于該工程有地下、高架橋和地面線路，土建結(jié)構(gòu)形式也不同，為保證將來(lái)運(yùn)行安全，各專業(yè)、工種必須緊密配合和協(xié)調(diào)；雜散電流的防護(hù)措施是結(jié)合土建結(jié)構(gòu)（如道床、隧道和高架橋結(jié)構(gòu)）的特點(diǎn)，將雜散電流的防護(hù)措施貫徹至軌道和隧道等其它各專業(yè)的具體措施之中。

結(jié)構(gòu)鋼筋的焊接，在保證結(jié)構(gòu)鋼筋成為統(tǒng)一電氣整體的前提下盡量減少焊點(diǎn)。車站排流端子的設(shè)置原則：在有牽引變電所的車站隧道底板的上下行內(nèi)側(cè)分別引出一處排流端子，該端子宜盡量設(shè)置在靠近牽引變電所站臺(tái)下方的電纜開(kāi)孔位置處。

電纜支架，給排水專業(yè)的管道等固定件的安裝，在隧道內(nèi)和高架區(qū)間安裝施工時(shí)，必須避開(kāi)管片和箱梁結(jié)構(gòu)的主筋，在預(yù)留螺栓的位置要使用遇水膨脹的密封墊圈，可以有效的阻斷雜散電流傳播途徑。

3 結(jié)語(yǔ)

在城市軌道交通建設(shè)過(guò)程中，雜散電流問(wèn)題是一個(gè)不可以忽略的問(wèn)題，隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間的推移，雜散電流的危害會(huì)日漸顯現(xiàn)，因此必須在建設(shè)過(guò)程中重視此問(wèn)題。現(xiàn)在全國(guó)地鐵大都采用“以防為主，以排為輔，防排結(jié)合，加強(qiáng)監(jiān)護(hù)”這一原則，例如，天津地鐵，深圳地鐵等。endprint