城市轨道交通牵引供电系统是以列车走行为主要回流通路的直流供电系统，由于钢轨不可能长期完全绝缘于道床，特别是随着地铁的运营，道床受到污染，道床与钢轨之间的过度电阻日益减小，就不可避免有直流电流从钢轨漏泄至道床结构及车站、隧道、高架桥等其它结构和金属管线中，这些漏泄电流就称为杂散电流。当这些电流由金属构件进入混凝土、土壤等介质时，对金属结构、管线就产生电腐蚀，该腐蚀称为杂散电流腐蚀。 上海轨道交通9号线一期工程牵引供电系统是以列车走行为主要回路的直流供电系统，供电系统在实际运营过程中，轨回流系统往往无法保证与周围环境隔绝，由于各种原因，系统对周围环境存在着或多或少的漏泄电阻，，使其质量受到影响，降低其使用寿命，在运行当中也存在一定的隐患。 杂散电流腐蚀的基本机理：地铁杂散电流对金属管线和机械设备以及道床结构钢筋的腐蚀在本质上是电化学腐蚀，主要是由于轨道与道床绝缘性能不好，存在电子的流动形成对道床结构钢筋以及机械设备的腐蚀，杂散电流腐蚀是由于外部电源泄漏的电流作用而引起的。 1 杂散电流防护的措施 杂散电流防护的基本原则应是“以治为本，将地铁杂散电流减小至最低限度”，应以防为主，以排为辅，实行防排结合的措施。为了减少杂散电流和尽量避免杂散电流对地铁结构钢筋和管线的腐蚀及向地铁外扩散，采取了一系列措施：设立畅通的轨回流系统、正线走行轨绝缘安装；在道床内设置杂散电流主收集网；根据工程的可行性情况，利用地下隧道、高架桥和车站结构钢筋构成杂散电流辅助收集网，作为杂散电流防护的辅助防护措施。高架桥承轨台：道床杂散电流采用立筋、横筋、纵筋、排流扁钢焊成一个连通的电路网，用与焊接的排流扁钢引出承轨台，使道床各个承轨台的结构钢筋连通；在桥梁缝隙处，排流扁钢断开，用排流端子（铜排）焊接于排流扁钢上，排流端子利用电缆连接，使形成通路；在承轨台区段每隔100米设置一处镀锌的均压扁钢，将其左右承轨台上的排流扁钢横向连通；在轨下设12mm厚胶垫板（或12mm后复合垫板），在铁垫板下设5mm厚绝缘冲垫板，扣件与支承块间采用聚酰胺套管连接；道床顶面低于支承轨面30~40mm以避免扣件污染，提高轨道结构的绝缘性能，承轨台结构钢筋和支承块伸出钢筋不与桥面预埋钢筋相碰,保持距离2cm,如有接触应在相应钢筋上缠绝缘胶带或套橡胶管进行绝缘。地下线及敞开段整体道床：在垂直钢轨下方的钢筋中，各选一根纵向结构钢筋和所有的横向钢筋焊接，此纵向钢筋作为排流条；在每个道床结构段内，每隔4米选一根横向钢筋与其交叉的所有纵向钢筋焊接，且上、下纵横筋，立筋焊接成流通电路；道床结构缝两侧的结构段上引出结构钢筋连接端子（即杂散电流主收集网连接端子），其结构缝两侧的连接端子采用连接端子（铜排）连接，再用连接电缆将连接端子连通。 2 杂散电流防护的施工控制 在整体道床现场施工中，在钢筋绑扎之前我们要对道床的桥面进行清洁处理，在桥面上存在很多杂质：有桥面的施工单位留下的废弃物，在这些废弃物当中很可能存在一些导电的物质，若是这些物质导电，使道床结构钢筋和桥面和桥面预埋钢筋接触形成导电使杂散电流进入桥体和预埋钢筋形成电子的流动来腐蚀道床和桥体，因此采用高压风或高压水，清理这些杂质保证道床结构钢筋下面干净。 在钢筋绑扎完成后要在立筋、横筋、纵筋交叉部位进行焊接，以保证钢筋交叉部位更好地接触，在道床的每个承轨台中的，上下的纵向钢筋、横向钢筋应是电气连通，每处交叉地方进行焊接，采用双面焊接，并且焊缝高度不小于6毫米，连接上下层的立筋要与上下层钢筋进行焊接也要采用双面焊接，并且焊缝高度不小于6毫米；在绑扎和焊接完成后要在下层钢筋下面焊接排流扁钢把排流扁钢和下层钢筋焊接到一起，采用双面焊接，并且焊缝高度不小于6毫米，在排流扁钢搭接焊接时，搭接长度为150毫米，焊缝高度不小于6毫米，用排流扁钢把钢筋网连接成一体，并将排流端子（铜排）与排流扁钢焊接到一起，最后可以用电缆通过排流端子把承轨台连接起来使线路道床内钢筋成为一个电气化连接良好的整体。 在绑扎和焊接完成后要有专人来清理杂质，绑扎的铁丝、焊条头等废弃物清理干净，防止有导体将结构预埋钢筋和道床钢筋连接，防止杂散电流渗入桥体内部腐蚀桥体破坏结构。清理完成后应要仔细检查，用眼睛看或手摸、尺子量来检查结构预埋钢筋、道床钢筋、轨枕块伸出钢筋之间是否相碰接触,并保持距离2cm,如有接触应在相应钢筋上套橡胶管进行绝缘或撬动相应钢筋使其间距不小于2 cm，之后用欧姆表来检查道床钢筋与结构预埋钢筋是否绝缘，绝缘阻值是否满足要求，若不满足要求要仔细检查出问题所在，排除问题，直至用仪器检查满足要求为止。为了保证单线的左右道床内结构钢筋接触良好杂散电流良好传输出去，用均压扁钢，在高架桥上每隔100米在承轨台间隙位置，将纵向的排流扁钢进行焊接，其焊缝高度不小于6毫米，这样进一步保证了良好的把杂散电流从道床内传输出去。最后向监理报检，监理检查直至合格后，才能进行道床的混凝土浇注。 3 杂散电流防护的测试 根据设计对轨道、钢轨、扣件、道床等进行了清洁处理。应对在现场单元焊完成后进行钢轨的绝缘测试，经过单元焊后的钢轨大约是1500米左右的长轨条 ，用测试引线把道床结构钢筋的所有排流端子连接起来使所测试线路道床结构钢筋成为一个闭合的整体回路。按杂散电流的防护，理论来说，施工完成后钢轨相对与整体道床结构钢筋是绝缘的，钢轨相对与道床内钢筋结构网之间电阻越大，证明两者之间绝缘程度越好，根据欧姆定理来计算钢轨与道床结构钢筋之间的电阻，钢轨与道床钢筋网之间电阻值要满足一定电阻值要求。 （1）测试所需机具、材料：电池（36V）（30Amp/hr）、测试引线、开关、钢刷、锉刀、扳手、伏特计(0—25V)、多用电表（100MA—10A）、对讲机（用于长轨两端人员的通话）、钢卷尺等。 （2）测试顺序如下： (a)对钢轨连接点和排流端子用钢刷和锉刀进行清洁处理。 (b)钢轨采用带固定螺栓的引线连接螺栓要拧紧和排流端子用带夹子引线连接夹子要夹牢。 (c)测量仪表、测试引线、开关及电池的连接各个连接点要接触良好。 (d)仪表的读数（视线要与仪表刻度垂直）、仔细记录和换点测量（换点测量时单元轨节两端人员用对讲机相互通话）。 (e)电阻值要仔细计算（数值精确带小数点后两位）和与要求数值细心核对。 (f)拆除引线、仪表、电池等。 （3）测试中注意事项： (a)测试时对所有的连接点的铁锈、污垢及防腐蚀层予以去除，保证各连接点电气相通。 封边机青岛金鼎机械(b)测试引线直径尺寸不小于10平方毫米。 (c)测试应重复三次，每次采用不同的钢轨接点，以检查测试数据的唯一性。 (d)测试应认真、仔细、彻底、以保证数据有效性。 (e)清洁、测试过程应注意人身触电事故发生。 (f)测试所需设备和进行测试顺序如下： (g)以认可的格式记录以下信息：（a）安培计的读数（A）（安培）；（b）伏特计读数（Vf和Vr）（伏特）；（c）测试轨道的长度（L）（米） （4）各轨道的钢轨对地电阻按以下公式计算： （5）经对上海轨道交通9号线一期轨道工程，已完成高架段轨道进行测试，其结果如下：
所测数值由公式计算后的数值与要求数值比较均大于要求数值15Ω/KM，满足设计及规范要求，故本线的杂散电流防护措施是有成效的，杂散电流防护起到了其应有的作用。 4 结束语 杂散电流的防护是一个多工种，多专业相互协调的工作，它不仅涉及到供电专业，也涉及到钢筋结构、工程还有机械方面的专业，因此无论在设计、施工和运营维护中各个专业的协调配合是做好杂散电流防护的必要前提。 对于杂散电流的防护,在施工过程中应按照设计及规范来施工,严格把守每一道工序,各工序设专人负责，以全员工作质量保证工序质量，以各工点工序质量保证工程质量。做到层层把关，环环相扣，使工程质量处于受控状态。本线杂散电流的防护施工的成功，在以后的工作中我们会不断地总结施工经验，发现潜在问题，制定预防措施，将质量问题消灭在工作之前和工作之中。在以后的工作中我们会继续对杂散电流的防护工作的跟踪调查，争取做出更为简单、省材的施工方案及措施。 为轨道整体道床质量保证再做努力。 参考文献： [１]上海轨道交通９号线一期工程施工图设计杂散电流防护，王永年。 第一作者：工程师，研究方向为新线铁路的铺架、测量和养护维修技术，轨道、整体道床、减震整体道床等的施工技术。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
本文发布于:2023-07-27 05:13:27，感谢您对本站的认可！
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