2.—3 杂散》电流防护《
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2.3.1! 本条规定—了城市轨道交通杂散!电流防护工程—的适用范围明确【了地:。铁、轻轨《和市:域快速轨道系—统中采用直流—牵引供电并以走行轨!回流的工程是杂【散电流防《。护工程的重点即需】要在两种《防护工程方》案,中进行抉择同时明确!杂散:电流防?护工程所涉及城市轨!道交通内部的有【。关专业范《围以及防护》方,案对应的技术要求】
! 城市?轨道交通杂散电流会!。造成金属《的腐蚀危害》这是严重影响城市】轨道交通自身和社】会安全的问》题当回流系统与地不!。完全绝缘时直流【牵引供电系统可【产生杂散《电流杂散电流的主】要影响包括当—杂散电流由金属【结构流?。出时可产生电蚀【并危及建筑物—安全:。产生过?热、电?弧和火焰对轨道交通!内部和外部》人员以及设备—造成:危害
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? 受杂—散电流的影响范围】是广泛的受杂—散电流?影响:的系统包括走行【轨、金属管道工程】、金:属铠装或屏蔽的电缆!、金:。属箱体和器具、接】地系统、钢筋—。混凝:土结构、地》下金属结构、信号与!通,。信系统?。、非牵引《的交流?和,直流供电系统—、阴极?保护系统
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【 杂散电》流防护的关键在于工!程,设计和建设需—将杂散电流防护工程!列入城市轨》道交通工《程项目的重点内容】。
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》2.3.2 本条!明确了杂散电流防】护,的,重点因为这》种防护不是单—一措施?而是统?一的整?。体系统故《需早期与各专—业及受影响》方,一起:共同:面对:防护问题合》理进行防护》设计这也体现—了国际标准的要求
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城【市轨道交通工程是个!庞,大的系统《工程其中的杂散电】。流防护方案的—选择与?确定需尽《早做筹划和准备最】佳阶段是在》工,程可行性《研究阶段或初步设计!阶段完?成经验表明如果错】过了这个《最佳阶?段所带来的损失和代!价将:难以弥补如果—建,成后发?现问题再设》法改造则《困难重重且得不【偿失:所,以要求?杂散防护《工程做到《与轨道交通各—个方面的工程—都能兼顾、协—调和配?套促:使杂散电《流防:护与城市《轨道交?通主体建筑工—程一样成为百—年大计的考虑范畴
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2.3】.3 杂散电流防!。护工程的实践证【明如果?在工程中减少防护】措施或降低防—。护要求?必定会对杂散电流整!体防护体系和防护效!果造成严重》影响城市轨道—交通一旦生成—了杂散电流》或受到了杂散电流的!影,响都将难以弥补【和补救所《。。以本条?提出在杂散电流防护!工程的实《际设计和施工时城】市轨道交通》各,专业都?需尽:可能做到充分协调】密切配合排除—各种干扰因》素的影响落实杂散电!流,防护的原《则和策略无论—如何都不《。能在新建和改(扩)!建城市?轨道交通项目—时减少和《。降低杂散电流—防护所需要的防【护,措施和防护要求【
—2.3.4 城】市轨:道交通?采用绝缘+》排流:防护方案的杂—散电流防护工程时需!设置杂散《。电流监测与监—控系统以利于掌握杂!散电流的实时动【态指标从而保证【防护效?果
【 由》于供:电系统?负责牵头进》行杂散电《流,防护设计、相关工程!施工、组织》。验收和运营管理所】以,本条是?对供电系统提—出的要?求
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【 本条明确—了供电系统需按远】期高峰小时》设计杂散《。电流防护《参,数该参?数涉及?列车:编组、型号、运行密!度、牵引电》压、变电所间距【、,牵,引网供电方》式、接?触网参数、走—行轨参数、》回流网参《数(是?否另回流增加—措施:)、排流《网参数等要求以及排!流装置参数选—择及杂?散电流监测监—。控系:统等一?系,列要求
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走行轨需!按牵:引区间设置回流分断!点车:辆基地需与正线隔】离这些均被城市【。。。轨,道交:通运:营实践?证明也被国内外【研究表明是切实有效!的做法
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2.3》.5 本条对走行!轨回流网提出畅通性!能的要求为保持【走行轨回流网的连】续性和?。回流的通畅》。性钢轨之间》的连接?极,其重要需要》积极:。采取能够减小其纵向!电阻值的技术措【施包括焊接或低【电阻的电气轨隙连】接装置等
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: : 新建或》改(扩)建城市轨】道交通工《程的走?行轨:采用长轨《。不仅:可以减少列》车振动和噪声也可减!小回流?电路的电阻从而提高!回流效率
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? 《本条规定了纵向电阻!值小于0.》01:0Ω/?k,m作:为对上下《行走行轨并联后的基!本要求是杂》散电流防护的基【本,要求对?纵向电阻《值的要求必定—包含轨道连接部件尤!其,是金属连《接部件?其连接质《量,关乎:轨道回流《。系统的整体导—通水平需引》起高度重视
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要保!障城市轨《道交通走行轨回流】系统杂散电流—值在限值范围内【就得设法提高回【流走行轨对》主体:结构、对地的过【渡电阻?ω值过渡电阻—ω值是城市轨道交通!。杂散:电流腐蚀《防护的重要》参数之一在城市轨】道交通的《实际防?护中如果能将—回流走行轨对主【体结构、对地的过渡!。电阻:ω值提高《几,倍就可以按相同的】倍,数,降低杂散电》流Ⅰs值《有效降低结》构金属因杂散电【流腐蚀?造成的?损失
!。 加强绝缘可】。大大提?高回流系统对主【体,结构、对地的过渡】电阻ω值
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2.3.》6 : ,城市轨道交通隧【道等主体建筑—结构钢筋表面—受杂散电流》腐蚀危?害的控制指标应由泄!漏,电流引起的结构钢筋!电位偏离《其自然电位》的数:值构成
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】1 ?轨,道交:通隧道等主体建筑结!。构,钢筋表面受杂散【电流腐蚀危害的控制!指标应由《泄漏电流《引起的结构钢筋电位!偏离其自《然电位的数值构成
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】 由金属结》构,泄漏出的《杂散电流密度值【是判断杂散电流腐】蚀现象的理论基础为!了在实际中便于【操作在此《基础上又《引入了一个便于实】际操作的标准这就】是由:泄漏电流引起的电】位,偏离其?自然电位的》数值也就是》极化电位偏移—数值
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《 国《。外文献的分析—表明在弱电解—质中基于《结构钢筋《电压和漏《泄电:流密:度之:间的相互关系密【度,为0.?。6mA/m2—的电流能引起钢筋】的电位向正方向偏移!0.4V~0.6】V根据?对电极极化》现,象的理解当泄漏电】流自金属进入—弱电解?。质的方向流过时【金属发?生极化即伴》随此电流产》生的电位偏移上述电!压即为极化电位偏移!数值:因此为了在实际工作!中便于工作》人员进行《测量可以《认定杂散《电流引起的极化电】位数值?作为一个《量化的临界》值以此当作》判断:标准:的,指标值其值为0【.5V
! 2 结】构钢筋不受》到危害性腐》蚀的对地电》位允许值应取—决于:土壤电阻率和结构的!材料:在基本不受》外界杂散《电流:影响的情况》下结构钢筋的—。电位应保持在自然】电位值以内即—0.:1V:以内
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从】电化学电腐》蚀,机理出?发,产生极化《电位时的电压偏离为!。腐蚀危险电位—其腐蚀危险》电位与?土,壤电阻?率、地下水电解【质、工程《材料耐腐蚀特性等有!。关电压偏《离为:。0.4V~0.6V!
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本!。条明:确“:1h内10%峰【值的平?均值为0.5—V”是为防止测量】。。时的干扰信号明【确取其10》%,的峰值?为极化电《压,偏移值?
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国内外资!料及运营经验—表明如果在运输高峰!。。期间:金属结构对地的电】位平均值不》超过0.2V对于】非阴极防护》区的结构来说不需】要采用特别的措施
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: 为了》防止杂散电》流,影,响超出允许标准应计!算隧道任意两点【间的纵向电位—电位最?大值应小于0.【2V实际上》隧道对?地的实测《电位通常均较计算】值略低
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》 3 国内外地铁!杂,。散电流防护的实【。践以及相关研—究表明一个互联的牵!引供电区间的结构钢!筋,在连通后通过监测显!示城市轨道交通结】构钢筋处于-1【.5V~+0.【5V:之,。间则被?认为是?安全的因此本—条将-1.5V【~+:0.5V确定为保护!电位或?防护电位要》求防护措施需—围绕这一数值—进行设计以确保金】属结构?处于安全状态的【防护电位
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《2.:3.7 《 埋地?金属管线穿越—道床时会对杂—散电流防护产生影响!或受到影响故—需,采取杂散电流防护】措施
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:。。 (1)由】于消极强绝缘防护】方案是针对》走行轨轨《道回流系《统的:防,护方案之《。一从设计《源头:上就要求以“堵”的!方法限制杂散电【流向城市轨》。道交通以《外扩散因此采用此】方案的防护工—程,施工和验收》应采用较高》标准进行以英—国伦敦?地铁、中《国香港地铁、—中国台北捷》。运系统为例其—走,行轨对结构钢筋【或,。对地的过渡电阻ω值!均大于?150Ω·k—m远期列车运行高】。峰小时?产生的杂散电流平均!值均小于2》.5A/《km结构钢筋任意两!点,的纵向电压平均值均!。小于0.1V结【构钢筋对地电位(含!有10%《峰值的)平均—值均小于0.5【。V这些数据表明做好!。轨道交通《的防护绝缘》轨道:及沿线金属》结,构和埋地金属管线】是安全的
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: 采用》此方案?能够使?结构钢?筋始:终处于防护范围之内!因而对主《体建筑结构内部金】属,的防护效《果和防止杂》散电流的泄漏—等方面都是比—。较好的选择》
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? 本《规范规定采用此方案!时走行轨对》结构钢筋、走—行轨对地的过渡电阻!值需要高《于150Ω·—k,m在这种条件下对城!市轨道交通》沿线铺设金属管线】与设备?提出了?相应的绝缘要求同时!为了维护《。的需:要也对安装要求作】出了规定
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】(2)由于绝—缘+排流防护方案】较于前述的消极【强绝缘防《护方案都是》走行轨轨《道回流?系统但限《于绝:缘材料和《工艺水?平或其他因素影响难!以达到强绝缘防【护,方案中过渡电阻【值200Ω·km~!300?0Ω·km》的要求故有别—于强绝缘防护方案】
— , : 实践表《明这类城市轨—道交通线路》的走行轨对结构、】对地也应《。保持绝缘的要—求但往?往因:回流不畅或绝缘不】佳等原因导》致其过渡电阻ω【值偏低或过》低,从,。而造成牵《引,回,流泄漏由此生成杂】散电流给《城,市轨道交通自身、】沿线金属结构—、,埋地:管线和设备》造成杂散电流腐【蚀因此这种类型【的城:市轨道交通线路【是杂:散电流腐《蚀防护的重》中之重?
】。 金属管线—铺设在易受到腐蚀】侵害及?污染、潮湿的—地,带,。为,了避免直《接,与腐蚀性电解质【一,类的物质有》接,触应使用绝缘材【料加以防《护如:绝缘套管、绝缘垫】等
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