雜散電流引爆

牽引電網(wǎng)漏電產(chǎn)生直流雜散電流，其強(qiáng)度隨與牽引變電站距離的增大而減弱，變電站附近可達(dá)幾安培，采掘工作面一般為幾十毫安，但雜散電流會(huì)趨向?qū)w，且機(jī)車啟動(dòng)時(shí)會(huì)增強(qiáng)。采掘工作面的風(fēng)管、水管、鐵軌有時(shí)也輸出能點(diǎn)燃雷管的電流。改善牽引電網(wǎng)聯(lián)結(jié)、尤其是作為回饋線的鐵軌的聯(lián)結(jié)甲有助于減小雜散電流 。

電氣設(shè)備絕緣破損或接地不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生雜散電流。金屬物體與鹽溶液接觸則產(chǎn)生電化學(xué)雜散電流，爆破時(shí)由硝銨炸藥溶于礦坑水中，在鐵軌上可測(cè)到20-80mA的電流，用鋁炮棍裝硝銨炸藥，鋁與硝酸銨產(chǎn)生的電化學(xué)電流引起過電雷管早爆，改用木炮棍避免了事故重復(fù)。大地自然電流一般為微安級(jí)，危害不大，但在磁力異常區(qū)應(yīng)予注意。

雜散電流引爆是指存在于電氣設(shè)施以外的電流，稱為雜散電流，其來源有大地自然電流、電化學(xué)電流、電氣設(shè)備和電機(jī)車牽引電網(wǎng)漏電。其中牽引電網(wǎng)漏電威脅最大，曾多次引起早爆事故。其他設(shè)備漏電、電化學(xué)電流也發(fā)生過事故 。

中國(guó)生產(chǎn)的電雷管迄今測(cè)到的最小點(diǎn)燃電流為180mA，爆破安全規(guī)程規(guī)定當(dāng)雜散電流大于30mA時(shí)，禁止使用電氣爆破，這一規(guī)定取6倍安全系數(shù)，因?yàn)殡s散電流有波動(dòng)。具體測(cè)定值不一定是最大值-雜散電流儀利用模擬雷管電阻的原理進(jìn)行測(cè)定，設(shè)轉(zhuǎn)換開關(guān)，兼測(cè)交流或直流，其測(cè)定值表示流過-發(fā)電雷管的雜散電流。

預(yù)防雜散電流事故的措施有：

1.爆破前應(yīng)監(jiān)測(cè)雜散電流，大于30mA時(shí)不用電爆破，清除游離導(dǎo)體；

2.檢查并確保主線、支線、開關(guān)、插座絕緣；

3.遠(yuǎn)離金屬管網(wǎng)或鐵軌敷設(shè)爆破網(wǎng)路；

4.電雷管進(jìn)入爆區(qū)前，應(yīng)采取停電措施 。

引起雷管早爆 采區(qū)上山的軌道與運(yùn)輸大巷相 連，并通過回風(fēng)平巷鋪設(shè)到采煤工作面，軌道具有正 電位，因此雜散電流通過軌道到采煤工作面。雷管的兩 根導(dǎo)線，如果一根碰軌道，一根碰地線時(shí)，就有雜散電 流流過雷管。當(dāng)電流值超過引爆電流值時(shí)，就可使雷管 引爆。

引起瓦斯爆炸 距運(yùn)輸大巷較近的掘進(jìn)工作面， 如果掘進(jìn)巷道的軌道與運(yùn)輸大巷的軌道不加絕緣板 時(shí)，其雜散電流的數(shù)值很大，有時(shí)高達(dá)5A以上，如果 掘進(jìn)工作面的瓦斯?jié)舛冗_(dá)5%～15%時(shí)，其產(chǎn)生的電 火花，就有可能引起瓦斯爆炸。

引起井下采區(qū)煤倉著火 在高瓦斯礦井的采區(qū)煤 倉處的雜散電流，有時(shí)可高達(dá)幾十安培，由于裝車點(diǎn)的 軌道與運(yùn)輸大巷的軌道是相連的，因此當(dāng)煤倉的閘門 打開時(shí)，所產(chǎn)生的高能量電火花，會(huì)引燃瓦斯引起井火 災(zāi)事故。

引起人身觸電 由于采區(qū)煤倉下面的軌道與運(yùn)輸 大巷的軌道相連。電機(jī)車的架線也拉到采區(qū)煤倉附近。 當(dāng)煤倉下面的礦車放滿煤時(shí)，需要向前移動(dòng)一個(gè)礦車 位置，電機(jī)車要移動(dòng)一下，這時(shí)采區(qū)煤倉的放煤工人， 兩腳站在軌道上，兩手扶著采區(qū)煤倉閥門的手柄，人的 身體處于軌道與煤倉外殼之間，其間的電位差可達(dá) 75V(山西煤礦的測(cè)試結(jié)果)，對(duì)于人體是非常危險(xiǎn)的。

引起金屬腐蝕 在井下運(yùn)輸巷道中，鋪設(shè)有高壓 電纜和金屬管道。井下非常潮濕，井下水又多為酸性， 由于電解作用而腐蝕金屬，井下運(yùn)輸巷道中的管線是 雜散電流的良好通道。在回電點(diǎn)附近，電流從管線中流 出而成為陽極區(qū)，電流的流出點(diǎn)使管線受到腐蝕，根據(jù) 計(jì)算，每一安培雜散電流每年能腐蝕33.96kg鉛， 9.11kg鐵?？梢钥闯鲭s散電流對(duì)金屬的腐蝕是很嚴(yán)重 的。

引起漏電繼電器誤動(dòng)作 進(jìn)入采區(qū)的雜散電流， 可以通過低壓橡套電纜網(wǎng)絡(luò)對(duì)地絕緣進(jìn)入電網(wǎng)，再通 過漏電繼電器的三相電抗器、零序電抗器、繼電器再回 到大地。與漏電繼電器的工作電流疊加而使漏電繼電 器發(fā)生誤動(dòng)作。這種現(xiàn)象一般僅發(fā)生在運(yùn)輸大巷附近 的采區(qū)變電所內(nèi)。

雜散電流主要指不按照規(guī)定途徑移動(dòng)的電流，它存在于土壤中，與需要保護(hù)的設(shè)備系統(tǒng)沒有關(guān)聯(lián)。這種在土壤中的雜散電流會(huì)通過管道某一部位進(jìn)入管道，并在管道中移動(dòng)一段距離后在從管道中離開回到土壤中，這些電流離開管道的地方就會(huì)發(fā)生腐蝕， 也因此被稱為雜散電流腐蝕。雜散電流的輸出點(diǎn)有很多包括有外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，DC電車系統(tǒng)，DC開礦以及焊接系統(tǒng)，高壓DC、AC傳輸線路。雜散電流有動(dòng)態(tài)與靜態(tài)之分，隨時(shí)間變化大小或方向的為動(dòng)態(tài)雜散電流，不發(fā)生改變的為靜態(tài)雜散電流。在雜散電流進(jìn)入管道的部分，管道為陰極而得到保護(hù)，但是過大的電流進(jìn)入時(shí)，這部分管道就會(huì)發(fā)生過保護(hù)。同時(shí)雜散電流離開管道的地方就會(huì)因?yàn)槭ル娮佣g。確定管道是否已經(jīng)受到雜散電流的干擾，可以通過檢測(cè)管道電位的變化與歷史數(shù)據(jù)比較來判斷。

分類

根據(jù)干擾源的性質(zhì)，可以將雜散電流分為靜態(tài)干擾源和動(dòng)態(tài)干擾源。靜態(tài)雜散電流指其他外加電流系統(tǒng)的電流被強(qiáng)制施加到埋地管線上，例如其他管道的陽極地床電流。動(dòng)態(tài)雜散電流是指某電力傳輸系統(tǒng)（如火車、地鐵、采礦作業(yè)等）通過管道外防腐層失效的區(qū)域進(jìn)入埋地管道的電流。

根據(jù)干擾源的來源可以分為直流雜散電流、交流直流電流和地電流。直流雜散電流主要來源于直流電氣化鐵路、直流電解系統(tǒng)、直流電焊系統(tǒng)、高壓直流輸電線路、其他管道外加的陰極保護(hù)系統(tǒng)等。交流雜散電流主要來源于交流電氣化鐵路，高壓交流輸電線路等。而地電流是由于地磁場(chǎng)的變化感應(yīng)產(chǎn)生的，它也會(huì)腐蝕埋地管線、對(duì)電氣設(shè)備和操作人員安全有一定的影響，但是相對(duì)而言數(shù)量比較小。

原因

雜散電流產(chǎn)生的原因很多也很復(fù)雜，并且容易受到外界環(huán)境因素的影響，但主要可以歸納為以下兩點(diǎn)：

（1）電位梯度。如果電場(chǎng)分布不均勻，存在電位梯度，那么金屬內(nèi)部的自由電子會(huì)在電場(chǎng)力的作用發(fā)生定向移動(dòng)，使金屬陽離子與電子分離，從而造成對(duì)埋地金屬管線的腐蝕。另外由于存在著電位梯度，電場(chǎng)會(huì)迫使部分電流從鐵軌中流出并流入土壤和埋地金屬管線中，然后再使電流從埋地金屬物中流出，流向大地再返回到牽引變電所的負(fù)極，形成對(duì)埋地管線的雜散電流腐蝕。

（2）電流泄露。電流泄露是雜散電流形成的一個(gè)主要原因，電流泄露主要是因?yàn)榻^緣不良或接觸不好等原因造成的。電流泄露到埋地管道中時(shí)，由于電流的流動(dòng)迫使金屬內(nèi)部的自由電子發(fā)生定向移動(dòng)，使金屬離子與電子分離，使得埋地金屬管線遭受腐蝕。

存在環(huán)境

雜散電流就是一種因外界條件影響而產(chǎn)生的一種電流.例如在電氣的高壓試驗(yàn)中,直流泄漏或直流耐壓試驗(yàn)中,因?yàn)楦邏翰糠謱?duì)地存在電容,從而有電流從這個(gè)電容流過.

由于電氣化鐵路、礦山、工廠、港口各種用電設(shè)備接地與漏電，在土壤當(dāng)中也會(huì)形成雜散電流的循環(huán)。

指存在于預(yù)設(shè)的電源網(wǎng)路之外的電流，其主要來源一般為：1.電氣牽引網(wǎng)路流經(jīng)金屬物（指鋪軌以外的金屬物）或大地返回直流變電所的電流；2.動(dòng)力和照明交流電路的漏電；3.大地自然電流；4.雷電和電磁輻射的感應(yīng)電流等。

電化學(xué)腐蝕過程

當(dāng)雜散電流從走行軌泄露出去再通過道床、大地流入埋地金屬管線中，其中走行軌的A區(qū)是陽極，管道的B區(qū)為陰極；當(dāng)雜散電路從管道中流出并通過大地、道床流入走行軌中時(shí)，管道的C區(qū)為陽極，走行軌的D區(qū)為陰極。由此可知，雜散電流所經(jīng)過的通路實(shí)質(zhì)上就是構(gòu)成了兩個(gè)串聯(lián)的腐蝕電池。即：

電池1：A走行軌（陽極區(qū)）→道床、大地→B埋地金屬管線（陰極區(qū)）

電池2：C埋地金屬管線（陽極區(qū)）→大地、道床→D走行軌（陰極區(qū)）

根據(jù)電化學(xué)腐蝕特點(diǎn)，可知埋地管線的陰極區(qū)帶負(fù)電，一般不會(huì)受到腐蝕的而影響，但是若電位過負(fù)，有可能發(fā)生析氫腐蝕，造成管線防腐層的剝離；而在埋地管線的陽極區(qū)則會(huì)發(fā)生激烈的電化學(xué)腐蝕，若管道上比較潮濕，可以很明顯的看見反應(yīng)現(xiàn)象。

當(dāng)外界環(huán)境不同時(shí)，在管道上會(huì)發(fā)生不同的電化學(xué)反應(yīng)，其腐蝕反應(yīng)方程如下：

（1） 析氫腐蝕

陽極：2Fe→2Fe 4e

陰極：4H 4e→2H₂↑ （無氧酸性）

4H₂O 4e→4OH 2H₂↑ （無氧中性、堿性）

（2） 吸氧腐蝕

陽極：2Fe→2Fe 4e

陰極：O₂ 2H₂O 4e→4OH （有氧酸性）

上述兩種反應(yīng)通常都會(huì)生成Fe(OH)₂,但是Fe(OH)₂很不穩(wěn)定，從管道表面析出時(shí)很容易受到氧化變成Fe(OH)₃。生成的Fe(OH)₂會(huì)繼續(xù)被介質(zhì)中的氧氣氧化成棕色的Fe₂O₃·2xH₂O（紅鐵銹的主要成分），而Fe(OH)₃可以進(jìn)一步生成Fe₃O₄（黑鐵銹的主要成分）。雜散電流會(huì)將金屬電解分解成氧化物或鹽類，雜散電流具有集中腐蝕的特點(diǎn)，若雜散電流集中于管道的某一點(diǎn)，那么經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間后，管道很容易被腐蝕形成貫穿性小孔，導(dǎo)致管道的腐蝕穿孔。若防腐層破損點(diǎn)面積越小，管道越容易被腐蝕穿孔。

研究雜散電流成因、危害及防治 方法。雜散電流會(huì)影響有線通訊質(zhì)量、提前引爆靈敏電 雷管。