城市軌道交通軌地絕緣破損時(shí)雜散電流解析分析

結(jié)合上海市軌道交通六號(hào)線工程土建3標(biāo)段施工,分析雜散電流產(chǎn)生原因、作用機(jī)理,介紹上海項(xiàng)目防雜散電流設(shè)施施工情況。

雜散電流對(duì)供電系統(tǒng)周邊的環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施的危害很大。對(duì)雜散電流的防護(hù)應(yīng)采用“以防為主,以排為輔,防排結(jié)合,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)”的原則。結(jié)合多年的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn),從雜散電流的防護(hù)方法、技術(shù)原理及雜散電流的監(jiān)測(cè)等方面,對(duì)城市軌道交通雜散電流的防護(hù)進(jìn)行探討。

城市軌道交通雜散電流防護(hù)系統(tǒng) 作者：黃玉蘋(píng)，huangyuping 作者單位：大連市公交客運(yùn)集團(tuán)有限公司,116021,大連 刊名：城市軌道交通研究 英文刊名：urbanmasstransit 年，卷(期)：2012,15(12) 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_csgdjtyj201212029.aspx

城市軌道交通雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

城市軌道交通的防雜散電流設(shè)施施工 摘要結(jié)合上海市軌道交通六號(hào)線工程土建3標(biāo)段施工,分析雜散電流產(chǎn)生原因、作用機(jī)理,介紹上海項(xiàng) 目防雜散電流設(shè)施施工情況。 關(guān)鍵詞輕軌雜散電流危害防護(hù) 1工程概況 上海市軌道交通六號(hào)線工程土建3標(biāo)段位于規(guī)劃的浦興路路中13m綠化帶內(nèi),起點(diǎn)樁號(hào)為 sk7+077.360,終點(diǎn)樁號(hào)為sk9+470.250,包括2站2區(qū)間,正線全長(zhǎng)2462.89m,站房面積8231m 2。標(biāo)段鉆 孔灌注樁總共294根,共計(jì)14688延m。phc預(yù)制管樁686根,均為600mm,本合同段區(qū)間承臺(tái)73座。 高架橋采用簡(jiǎn)支箱梁、連續(xù)箱梁,連續(xù)梁形式,區(qū)間長(zhǎng)2382.89m共計(jì)70跨,最大跨度80m,最小跨度25m; 橋墩有71座是雙柱墩、2座是獨(dú)立墩,橋梁基礎(chǔ)是打入phc管樁或鉆孔灌

目前對(duì)城市軌道交通雜散電流的研究多是基于電路模型,不能很好地模擬實(shí)際電流場(chǎng)工況。開(kāi)展軌道交通牽引回流和雜散電流分布及防護(hù)的相關(guān)研究,對(duì)我國(guó)城市軌道交通體系的建設(shè)和發(fā)展具有十分重要的意義。針對(duì)目前國(guó)家規(guī)范中典型的走行軌對(duì)地過(guò)渡電阻狀態(tài)15·km（新建線路驗(yàn)收限值）,計(jì)算了列車(chē)在牽引區(qū)間內(nèi)不同距離時(shí)沿線雜散電流大小,得到區(qū)間沿線的分布情況,比較機(jī)車(chē)不同位置下雜散電流腐蝕情況。

介紹了城市軌道交通工程中雜散電流不同的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成,分析了集中式、分散式和智能型等監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的配置和功能,以及智能型實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要意義,為軌道交通工程雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的選擇與應(yīng)用提供參考。

以深圳軌道交通5號(hào)線為背景,闡述雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則和結(jié)構(gòu),分析監(jiān)測(cè)內(nèi)容的依據(jù)和測(cè)量原理,對(duì)雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要設(shè)備的功能、結(jié)構(gòu)和接線進(jìn)行具體描述。實(shí)踐表明,該系統(tǒng)有助于運(yùn)營(yíng)部門(mén)及時(shí)掌握雜散電流的泄漏情況,采取有效措施,以降低雜散電流的危害。

地鐵雜散電流的防護(hù)逐漸被人們認(rèn)識(shí)并重視，此文作者結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)雜散電流的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行一些粗淺的分析，僅供參考，希望起到拋磚引玉的作用。

為了更好地完成雜散電流腐蝕防護(hù)工作以保障城市軌道交通線路安全運(yùn)營(yíng),筆者通過(guò)深入分析直流牽引供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式,采用matlab/simulink仿真平臺(tái)構(gòu)建了城市軌道交通供電系統(tǒng)的雜散電流防護(hù)系統(tǒng)模型,并結(jié)合工程參數(shù)探討了雜散電流的分布規(guī)律及影響因素及提高雜散電流防護(hù)水平措施的可行性,指出該研究對(duì)雜散電流腐蝕防護(hù)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

隨著國(guó)內(nèi)城市軌道交通線路運(yùn)營(yíng)年限增長(zhǎng)及線路數(shù)量的增加,雜散電流問(wèn)題逐漸突出,多個(gè)城市軌道交通線路系統(tǒng)自身軌道泄漏電流及周邊埋地金屬設(shè)施檢測(cè)到的雜散電流干擾超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求.當(dāng)前,不同線路雜散電流監(jiān)測(cè)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)不盡相同,為監(jiān)測(cè)防護(hù)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)難題.

隨著國(guó)內(nèi)城市軌道交通線路運(yùn)營(yíng)年限增長(zhǎng)及線路數(shù)量的增加,雜散電流問(wèn)題逐漸突出,多個(gè)城市軌道交通線路系統(tǒng)自身軌道泄漏電流及周邊埋地金屬設(shè)施檢測(cè)到的雜散電流干擾超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求。當(dāng)前,不同線路雜散電流監(jiān)測(cè)防護(hù)系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)不盡相同,為監(jiān)測(cè)防護(hù)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)難題。本文結(jié)合實(shí)際線路,對(duì)比分析了雜散電流監(jiān)測(cè)防護(hù)系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)及功能區(qū)別,并對(duì)設(shè)備相關(guān)參數(shù)提出建議。本文的對(duì)比分析有效總結(jié)了雜散電流監(jiān)測(cè)防護(hù)系統(tǒng)主流設(shè)計(jì)實(shí)施方式,并對(duì)各種方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析,對(duì)后續(xù)新建線路雜散電流系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的選擇提供建議,為雜散電流監(jiān)測(cè)防護(hù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置提供研究基礎(chǔ)。

簡(jiǎn)要介紹了雜散電流的產(chǎn)生機(jī)理。建立了軌道-排流網(wǎng)-大地-埋地管道連續(xù)模型,并對(duì)管道電阻和大地電阻進(jìn)行計(jì)算。仿真分析了牽引電流、管道與隧道的距離、土壤電阻率等參數(shù)對(duì)雜散電流分布的影響,以及存在破損點(diǎn)時(shí)管道中雜散電流的變化情況,并提出了適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。

介紹了雜散電流為城市軌道交通運(yùn)營(yíng)線路帶來(lái)的危害,從設(shè)計(jì)、設(shè)備、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面出發(fā),對(duì)雜散電流腐蝕防護(hù)工程中的影響因素進(jìn)行了分析,并提出相應(yīng)對(duì)策。以期為后續(xù)工程雜散電流腐蝕防護(hù)工作提供參考。

牽引變電所的作用是將電力系統(tǒng)輸送的高壓電能進(jìn)行降壓和整流后傳遞給接觸網(wǎng)(接觸軌),沿線運(yùn)行的電力機(jī)車(chē)從接觸網(wǎng)(接觸軌)獲得直流電能,從機(jī)車(chē)出來(lái)的直流電流通過(guò)走行軌返回至牽引變電站整流機(jī)組的負(fù)極,牽引供電系統(tǒng)示意如圖1所示.

城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)雜散電流防護(hù)

城市軌道交通供電系統(tǒng)雜散電流檢測(cè)與控制

城市軌道交通的供電方式是采用直流電力牽引的方式,回流線是有一定電氣阻抗的,會(huì)產(chǎn)生雜散電流。雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)的狀況,以便有關(guān)部門(mén)及時(shí)采取相應(yīng)措施,從而可以確保地鐵長(zhǎng)期安全、可靠地運(yùn)行。

在軌道交通鋼軌對(duì)地絕緣的薄弱區(qū)域,部分電流會(huì)泄入大地,未能按設(shè)計(jì)路徑流回牽引變電所,由此形成雜散電流。通過(guò)分析現(xiàn)階段雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn),介紹了鋼軌泄漏電流測(cè)試方法,提出了基于在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的新型系統(tǒng),完善了供電回流狀態(tài)綜合分析評(píng)價(jià)體系。這對(duì)提升軌道交通運(yùn)營(yíng)安全具有重要的意義。

隨著我國(guó)城市軌道交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,直流牽引供電系統(tǒng)中雜散電流對(duì)主體結(jié)構(gòu)鋼筋及其它金屬結(jié)構(gòu)的電化學(xué)腐蝕問(wèn)題越來(lái)越引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。對(duì)直流牽引供電系統(tǒng)中雜散電流的特性、分布與防護(hù)進(jìn)行分析,總結(jié)出雜散電流防護(hù)的一般性施工原則和方法。結(jié)合工程實(shí)際,討論了雜散電流施工全過(guò)程的內(nèi)容,分別從施工工序、施工工藝對(duì)雜散系統(tǒng)特性及安裝方法進(jìn)行了分析,并結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)提出了雜散電流防護(hù)具體實(shí)施及施工建議。為雜散電流防護(hù)施工及運(yùn)營(yíng)提供合理的依據(jù),采取切實(shí)可行的防護(hù)方案,確保工程安全。

針對(duì)城市軌道交通直流供電系統(tǒng)特點(diǎn),建立雜散電流的計(jì)算模型并進(jìn)行仿真,根據(jù)仿真結(jié)果分析各個(gè)參數(shù)對(duì)雜散電流分布規(guī)律的影響,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

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。