《城市轨道交通杂散电流防护中的几个关注点探讨》(申通地铁-王晓保)

城市轨道交通杂散电流

防护中的几个关注点探讨

上海申通地铁集团技术中心王晓保

2016.09.271

一、杂散电流的产生

二、杂散电流的危害

三、杂散电流腐蚀机理

四、杂散电流防护原则

五、杂散电流防护措施

六、杂散电流防护的几个重要环节

七、杂散电流防护的几个重要关注点

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一、杂散电流的产生

牵引变电所提供的电流通过沿线接触网送给电动车辆，然后经轨道(走行轨)流回牵引变电所，有少量电流不沿回流钢轨回到牵引变电所的负极，而流向电位低、电阻率低的位置（如流入大地），形成杂散电流，或称为迷流。

阳极区阴极区阴极区

接触网

钢轨

道床钢筋

隧道钢筋

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一、杂散电流的产生

随着轨道交通运营时间的推移，由于受到不可避免的污染、潮湿、渗水、漏水等影响，使轨道交通车站以及区间隧道、车辆基地中的钢轨对地绝缘性能降低或先期防护措施失效，势必会增大由走行轨泄漏到土壤介质中的杂散电流。

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一、杂散电流的产生

电流由钢轨泄漏大地，与轨道的状态有关。

单位长度内钢轨的电阻系数rg

钢轨—大地间接触过渡电阻rt

rg：包括钢轨、钢轨接头及轨端连接线的电阻rt：包括轨枕、道碴层电阻，钢轨与轨枕之间

，轨枕与道床之间对电流泄漏影响的泄漏阻抗。

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二、杂散电流的危害

加速金属物体的腐蚀

使轨道交通沿线城市公用管线和结构钢筋产生“杂散电流腐蚀”。

◆建筑、桥梁结构钢筋的腐蚀;

◆煤气管道的腐蚀穿孔造成煤气泄漏;

◆隧道内水管腐蚀穿孔而被迫更换。

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轨道交通杂散电流--------金属腐蚀现象

美国轻轨结构腐蚀情况

香港地铁腐蚀情况7

三、杂散电流腐蚀机理

☐杂散电流的腐蚀危险：可按金属表面的泄漏电流密度（直接判据）计算，也可按周围介质

的相对电位（间接判据）计算。

☐电腐蚀的防护标准：是金属表面上泄漏电流或对大地的阳极电位降低到规定值。

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四、杂散电流防护原则

“以防为主，以排为辅，防排结合，加强监测”防:减少回流轨纵向电阻，降低钢轨电位和

提高回流轨对地过渡电阻，确保畅通的牵引回流系统，隔离和控制所有的杂散电流泄漏途径，减少杂散电流进入轨道交通系统的主体结构、设备以及沿线附近相关设施的结构钢筋。

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四、杂散电流防护原则

排: 在回流轨的整体道床中设置杂散电

流的收集系统（排流网）。

测：设计完备的杂散电流检测系统，监

视和测量杂散电流的大小，为运营维

护提供依据。

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五、杂散电流防护措施

杂散电流防护措施：

地铁系统本身采取措施

邻近地铁的地下结构采取措施

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排流网截面积选择

阳极电流(流出的杂散电流)和阳极电位变化的规律(阳极极化曲线)

0.6 1.0 2.0

0.5

1.0

0电流密度()

2dm mA 电压/V

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五、杂散电流防护措施

邻近地铁的地下结构采取措施

☐钝化防护

☐活化防护

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