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:
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》。 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】
— 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
! 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
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】 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!.010Ω/—km:。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
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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
!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】
】 , 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【0.6m《A/m2的电流【能引起钢《筋的电位向》正方向偏移0—.4V?~0.6V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
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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~0.6】V
【 , 本条明确“1!h内10%峰值的】平均值为《。0.:5V”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
! 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.》2,V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.》5,。V~+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?
【 (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—。·km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!0.5V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
【 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1:50:Ω·km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20—0Ω·?km~3000Ω·!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
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》 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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