减少杂散电流与防治杂散电流的方法

减少杂散电流的方法

1．减小钢轨阻抗

地铁列车走行钢轨同时作为牵引列车人流回流用，因此钢轨阻抗越小，从钢轨向外流失的杂散电流也越小，减少钢轨阻抗的有效办法是采用长钢轨，钢轨越长，钢轨接头就越少，钢轨的阻抗也就越小。对钢轨接头除了用鱼尾板螺栓连接外，再在两根钢轨之间用 2 根 120mm2 以上的绝缘铜电缆连接。

2．走行钢轨采用点支承

减少钢轨与地面的接触面也是减少杂散电流的方法之一，为此走行钢轨采用点支承，即用混凝土软枕作为支承。

3．钢轨与地绝缘

钢轨与地绝缘越好，杂散电流也就越小，为此在钢轨与混凝土软枕之间、紧固用螺栓与混凝土软枕之间、扣件与混凝土软枕之间采取绝缘，要求每公里轨道对杂散电流收集网的泄漏电阻值大于10Ω。

4．设置杂散电流收集网

上海地铁电动车辆采用直流供电．额定电压为1500V、额定在引电流高达3000A。虽然兼作回流的走行钢轨与地之间采取了绝缘措施，又采用长钢轨，钢轨接头处加焊铜电缆，但钢轨本身具有电阻，当电流流过钢轨时在电阻上就产生电位差，因钢轨对地绝缘电阻不可能处于无穷大，故有电位差就会产生杂散电流，即大行钢轨小一部分电流将流出轨道，此杂散电流在地铁中作为“迷流”。当迷流进入地铁隧道的结构钢筋及与隧道绝缘不良的金属管道、支架、桥架等时，在有电解质的情况下，这些金属设备将受到电腐蚀。为此在地铁混凝土软枕下的道床内设置杂散电流收集网。

杂散电流收集网由上、下两排纵向钢筋组成，每排钢筋为5根Φ12mm钢筋，每隔50m 用一根Φ25mm以上的横向钢筋将5根纵向钢筋焊接成一整体，同时用两根Φ20mm钢筋把上、下 2 根横向连接钢筋焊成一体，如图33所示。上排的 5 根钢筋除了起杂散电流收集作用外，还起固定混凝土软忱的作用，混凝土软枕上预先穿好孔，钢筋在施工时穿进去。下排钢筋固定在混凝土道床里。

杂散电流收集网与隧道的结构钢筋间应绝缘，不能相连。

杂散电流收集网在每个牵引变电所的两个端头设引出端子，用以测量和收集杂散电流。

防止杂散电流的方法

上述措施能使杂散电流大大减小，但仍旧免不了有一小部分杂散电流从混凝土道床流到隧道结构内的金属导体上，若不采取措施这部分杂散电流会使金属导体产生腐蚀。下面按各种设备介绍防止杂散电流的方法。

1. 电缆桥架

上海地铁工程采用金属电缆桥架，要求桥架每个支架对隧道本结构钢筋之间的绝缘电阻不小于10kΩ。为此支架固定时采用绝缘膨胀螺栓，绝缘测量时采用万用表，若绝缘电阻表（兆欧表），因10kΩ这一数值相对不大，难以读数。当桥架过成一体后，再测桥架与隧道主结构钢筋之间的绝缘电阻，会出现“假象短路”，然而测量桥架与隧道主结构钢筋之间却往往存在一个电位差。出现这种电位差的原因是：

（1)大地不是绝对的等电位体

在电力工程中，总是把大地人作零电位，但实际并不如此。如图34 所示的变压器中性点接地后，从大地的同一点测量各相对地电压，若三相对地电压相等，再从A点测量L1 对地电压B点测量L2对地电压、C 点测量L3对地电压，此时三相电压值往往是不等的。因为大地的

A、B、C各点的电位通常是不同的，大地各点的电位是自然电场和人工电场的合成结果，因此大地不是绝对的等电位体。

（2）混凝土不是完全的绝缘体桥架支架虽然用尼龙膨胀螺栓作绝缘固定，但桥架支架与混凝土之间还是有接触的，桥架长度越长，桥架与混凝土之间的接触面也越多，两者之问的绝缘电阻也越小。

（3）铜、铁之间存在电位上海地铁采用耐腐蚀的铜接地极，作为工作接地，一个地铁车站只以一个接地点，接地装置与隧道主体结构钢筋相互是绝缘的，于是铜接地极与隧道钢筋之间产生一个电池效应，与铜接地极相连的桥架和主钢筋之间就出现一个电位差。

2．动力、照明配管

上海地铁的动力、照明配管全部采用阻燃PVC管，从而避免杂散电流对保护管的电腐蚀。3．车站给排水管道

（1）进人车站的所有给排水管道在进入车站前应加入一段2m长绝缘管进行绝缘隔离，绝缘管设在车站外侧，离主体结构150mm。

（2）出地铁区间的给排水管道应加价一段长度2m的UPVC塑料绝缘管后，才能引出地面，绝缘骨应设在干燥和易于查看检修的地点。

（3）从水人按出的水行存水系处加装一段近绝缘管，使水管系统与水泵-电动机组在电气上绝缘。

（4）区间隧道的给排水在电气上要连通，并且在有变电所的车站将水管两端接至接地极。

（5）穿越道床的给排水管用UPVC塑料绝缘管。

4．车站环控系统

（l）安装在金属风门上的电气装置应采用绝缘法安装。

（2）安装在同一台金属机座上的电动机-风机组，在安装时应利用橡胶避雷装置进行绝缘。由风机引出的金属送排风管道要加一段短绝缘风管，使风管系统与电动机-风机组在电气上绝缘。5．地铁明挖车站、矩形隧道以及圆形隧道主体结构

（1）地铁明挖车站和矩形隧道主体结构钢筋应作电气连接。

（2）地铁圆形隧道各环管片内钢筋在环向和纵向要求构成一个电气连接回路。

6．其它

电缆铠装只准外端接地；PE 线不得重复接地；地铁车站、变电所内的交流、直流高低压开关柜、变压器、动力照明配电箱等全部采用与主体结构钢筋绝缘的安装方法，并单独从接地排引绝缘接地线进行接地保护。