接地與雜散電流

1、接地與雜散電流         06-03-01 15:20:00     作者：佚名    編輯：studa9ngns摘要：當(dāng)直流大電流沿地面敷設(shè)的軌道流動時(shí)，直流電流除了在軌道中流動外，還會從軌道泄漏到大地，在大地中的各種金屬物體上流動，然后再回到電源系統(tǒng)。這部分泄漏出來的電流稱為雜散電流，在地鐵工程中又稱為迷流。  關(guān)鍵詞：接地 鋼軌阻抗 雜散電流    當(dāng)直流大電流沿地面敷設(shè)的軌

2、道流動時(shí)，直流電流除了在軌道中流動外，還會從軌道泄漏到大地，在大地中的各種金屬物體上流動，然后再回到電源系統(tǒng)。這部分泄漏出來的電流稱為雜散電流，在地鐵工程中又稱為迷流。     （一）雜散電流的特點(diǎn) 某重要工程有一根地下輸油管道，投入使用不久，就出現(xiàn)穿孔漏油，對穿孔漏油處進(jìn)行踏勘，發(fā)現(xiàn)地面有一條直流電氣小鐵路，總長約 2500m，其中有 1000m 左右與輸油管道平行，兩者間距很近，一般只有幾十米，有的地方只相距 25m。 為了查明是否是由雜散電流造成輸油管漏油，對輸油管道對地的電位進(jìn)行測量（注意：輸油管外面已進(jìn)行

3、過絕緣處理，包纏著玻璃絲帶和柏油），測量得到如下結(jié)果： 管地電位不穩(wěn)定 對腐蝕區(qū)的幾個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)各點(diǎn)的管一地電位均隨時(shí)間而波動，在 1015min 內(nèi)，波動幅度最大可達(dá)到數(shù)伏，如圖32  所示：G 測點(diǎn)，管一地電位在 -1. 0V  -3. 5V 之間波動，E 測點(diǎn)在 +1. 5V -1. 0V 之間波動。 管對地電位是否穩(wěn)定，是判別地中是否存在雜散電流的一個(gè)重要標(biāo)志，上述測量結(jié)果表明管一地電位不穩(wěn)定，這說明檢測點(diǎn)地中存

4、在雜散電流。2管地電位嚴(yán)重偏離正常值 此工程對 10 個(gè)點(diǎn)的管-地電位進(jìn)行測試，其結(jié)果如表17 所示。  根據(jù)測量結(jié)果判定，該地區(qū)的自然電位為 -0. 6  -0. 7V 左右，取中間值 -0. 65V 作為該地區(qū)自然電位正常值，于是得出 10 個(gè)測量偏離正常值的最大值，其中 A 地的測量值比較接近正常值，其馀各點(diǎn)均明顯偏離正常值，最大的負(fù)偏達(dá) 3.15V，最大正偏達(dá) 2. 45V。 當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重的

5、偏離正常值電位時(shí)，表明此地段受到相當(dāng)強(qiáng)的地下雜散電流侵襲。 3土壤電位梯度反常 在正常的自然條件下，土壤的電位梯度一般是很小的，與常規(guī)法的測量誤差處于同一數(shù)最級，對該工程中偏離正常值最大的兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行土壤電位梯度測量結(jié)果如表18 所示。根據(jù)分級標(biāo)準(zhǔn)，土壤電位梯度小于 0. 5mVm 時(shí)，為雜散電流弱干擾地區(qū)，在 0. 55mVm 之間為中等強(qiáng)度干擾地區(qū)，大于 5mVm 為強(qiáng)干擾地區(qū)。 G 點(diǎn)處于強(qiáng)干擾地區(qū)，E 點(diǎn)處于中等強(qiáng)度干擾地區(qū)。 根據(jù)電蝕原理，雜散電流流進(jìn)管道的部位，即管

6、-地電位負(fù)偏為陰極區(qū)；雜散電流由管道流出的部位，即管-地電位正偏為陽極區(qū)，也就是產(chǎn)生腐蝕的部位。 由表17 可知；由 B 測點(diǎn)至 F 測點(diǎn)地段，管道為陽極區(qū)，亦即腐蝕區(qū)；在 E 點(diǎn)附近，管-地電位正偏最大，腐蝕最為嚴(yán)重。     （二）減少雜散電流的方法 目前地鐵一般采取以下方法來減少雜散電流。 1減小鋼軌阻抗 地鐵列車走行鋼軌同時(shí)作為牽引列車人流回流用，因此鋼軌阻抗越小，從鋼軌向外流失的雜散電流也越小，減少鋼軌阻抗的有效辦法是采用長鋼軌，鋼軌越長，鋼軌接頭就越少，鋼軌的阻抗也就越小。

7、對鋼軌接頭除了用魚尾板螺栓連接外，再在兩根鋼軌之間用 2 根 120mm2 以上的絕緣銅電纜連接。 2走行鋼軌采用點(diǎn)支承 減少鋼軌與地面的接觸面也是減少雜散電流的方法之一，為此走行鋼軌采用點(diǎn)支承，即用混凝土軟枕作為支承。 3鋼軌與地絕緣 鋼軌與地絕緣越好，雜散電流也就越小，為此在鋼軌與混凝土軟枕之間、緊固用螺栓與混凝土軟枕之間、扣件與混凝土軟枕之間采取絕緣，要求每公里軌道對雜散電流收集網(wǎng)的泄漏電阻值大于 10。 4設(shè)置雜散電流收集網(wǎng) 上海地鐵電動車輛采用直流供電額定電壓為 1500V、額定在引電流高達(dá) 3000A。雖然兼作回

8、流的走行鋼軌與地之間采取了絕緣措施，又采用長鋼軌，鋼軌接頭處加焊銅電纜，但鋼軌本身具有電阻，當(dāng)電流流過鋼軌時(shí)在電阻上就產(chǎn)生電位差，因鋼軌對地絕緣電阻不可能處于無窮大，故有電位差就會產(chǎn)生雜散電流，即大行鋼軌小一部分電流將流出軌道，此雜散電流在地鐵中作為“迷流”。當(dāng)迷流進(jìn)入地鐵隧道的結(jié)構(gòu)鋼筋及與隧道絕緣不良的金屬管道、支架、橋架等時(shí)，在有電解質(zhì)的情況下，這些金屬設(shè)備將受到電腐蝕。為此在地鐵混凝土軟枕下的道床內(nèi)設(shè)置雜散電流收集網(wǎng)。  雜散電流收集網(wǎng)由上、下兩排縱向鋼筋組成，每排鋼筋為 5 根 12mm 鋼筋，每隔 50m 用一根 25mm 以上的橫向鋼筋將 5 根縱向鋼筋焊接成一整體，同時(shí)用兩根 20mm 鋼筋把上、下 2 根橫向連接鋼筋焊成一體，如圖33 所示。上排的 5 根鋼筋