岳世巖

摘 要：隨著城市化水平的不斷提高，軌道交通在城市基礎(chǔ)設(shè)施中扮演著關(guān)鍵角色，但是由于其運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生一定的雜散電流，進(jìn)而導(dǎo)致各種建筑設(shè)備等金屬物體產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，最終對(duì)其使用性能及安全性能產(chǎn)生較大的影響。所以為了確保城市安全穩(wěn)定的發(fā)展，有必要加強(qiáng)對(duì)軌道交通中產(chǎn)生的雜散電流采取科學(xué)合理的防護(hù)手段。本文簡(jiǎn)單介紹了雜散電流的產(chǎn)生機(jī)理及危害，同時(shí)論述了雜散電流防護(hù)技術(shù)措施和雜散電流的監(jiān)測(cè)，希望可以對(duì)相關(guān)工作的開(kāi)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;雜散電流;機(jī)理危害;措施;監(jiān)測(cè)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.089

1 雜散電流的產(chǎn)生機(jī)理及危害

雜散電流本質(zhì)上可以被認(rèn)為是一種有害電流，通常產(chǎn)生于軌道運(yùn)輸電力牽引系統(tǒng)、應(yīng)急保護(hù)系統(tǒng)以及高壓輸變電系統(tǒng)?，F(xiàn)階段我國(guó)的列車(chē)牽引動(dòng)力系統(tǒng)通常使用的是直流供電，其電壓一般為DC750V或DC1500V。以電力為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，牽引系統(tǒng)通過(guò)變電所來(lái)向列車(chē)進(jìn)行電能的傳輸，列車(chē)通過(guò)走行軌實(shí)現(xiàn)回流。直流供電系統(tǒng)因?yàn)槠渥咝熊壸陨泶嬖谝欢ǖ碾娮?，而且還無(wú)法做到完全絕緣，所以當(dāng)回流電流流過(guò)走行軌時(shí)，其會(huì)出現(xiàn)一定的電壓下降，進(jìn)而形成一定的電壓差，這會(huì)造成某一部分電流泄漏到土壤，通常該電流被稱作雜散電流。

一般來(lái)說(shuō)，雜散電流具備一定的集中特點(diǎn)，如果出現(xiàn)砸散電流流過(guò)時(shí)，會(huì)通過(guò)某些金屬管件而流至回流點(diǎn)，然后通過(guò)土壤重新進(jìn)入回流軌。所以說(shuō)回流軌附近的導(dǎo)電物體會(huì)在雜散電流的作用下出現(xiàn)較劇烈的電解腐蝕，進(jìn)而被破壞了原有的金屬結(jié)構(gòu)和性能，嚴(yán)重縮短了其使用周期。如果雜散電流和某些電氣裝置相連，還會(huì)造成裝置的電位提高，進(jìn)而使得該設(shè)備無(wú)法正常使用，甚至還會(huì)影響到人的生命安全。在具體的操作過(guò)程中，如果砸散電流有較大幅度的提升，將會(huì)使得鋼軌電位產(chǎn)生改變，進(jìn)而可能會(huì)導(dǎo)致電位異常，這對(duì)軌道交通的安全行駛是十分不利的。

2 雜散電流防護(hù)技術(shù)措施

2.1 限制雜散電流產(chǎn)生的方法

2.1.1 降低回流系統(tǒng)阻抗

通常來(lái)說(shuō)，城市軌道交通的列車(chē)一般所采用的是長(zhǎng)軌，通過(guò)焊接的方法將其連接成一個(gè)整體，而且具有一定的連續(xù)性，這樣能夠有效降低回流阻抗。一般行車(chē)區(qū)域可能采取短軌的方式進(jìn)行連接，連接方式多采用魚(yú)尾板螺栓，這時(shí)要在兩個(gè)短軌之間用銅芯電纜進(jìn)行有效連接，確保其具有通暢的電氣連接性，避免產(chǎn)生較大的電位差，從而使得鋼軌電阻較小。一般針對(duì)道岔跳線多使用雙連接線，這樣能夠確保連接端的穩(wěn)定性，使得接頭電阻小于鋼軌電阻。

2.1.2 增大鋼軌泄漏過(guò)渡電阻

列車(chē)的出行軌道多使用絕緣法進(jìn)行安裝，無(wú)論是軌道和軌枕還是扣件和軌枕之間都可以進(jìn)行絕緣化處理，從而有效提高整個(gè)鋼軌對(duì)于大地的絕緣能力，避免鋼軌出現(xiàn)電流泄漏的現(xiàn)象。另外還要確保整個(gè)軌道交通形成中的清潔、干燥?？梢钥紤]在車(chē)站和U形槽、橋梁和車(chē)場(chǎng)等區(qū)域范圍內(nèi)加裝一定的排水設(shè)備，從而使得鋼軌泄漏電阻增加，避免雜散電流的傳播。

2.2 正線雜散電流腐蝕防護(hù)方法

2.2.1 設(shè)置雜散電流主收集監(jiān)測(cè)網(wǎng)

在開(kāi)展對(duì)雜散電流的防護(hù)工作過(guò)程中，有關(guān)單位能夠通過(guò)整體道床、結(jié)構(gòu)鋼筋的穩(wěn)定電氣連接來(lái)實(shí)現(xiàn)雜散電流的監(jiān)測(cè)網(wǎng)。整體道床一般都是通過(guò)鋼筋網(wǎng)澆筑成型，能夠?qū)⒄麄€(gè)結(jié)構(gòu)軌道網(wǎng)進(jìn)行穩(wěn)定連接，確保電器連接的穩(wěn)定性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)雜散電流主收集監(jiān)測(cè)網(wǎng)，避免雜散電流對(duì)道床內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，也能夠阻止雜散電流進(jìn)行傳播。另外要強(qiáng)調(diào)的是，收集監(jiān)測(cè)網(wǎng)一定要具備截面要求。一般針對(duì)軌道高架范圍，可以采取承軌臺(tái)或者帶減震墊的整體道床。這種形成穩(wěn)定一體的結(jié)構(gòu)鋼軌將會(huì)有著比較穩(wěn)定的電氣連接，從而有利于雜散電流主收集監(jiān)測(cè)網(wǎng)的形成，對(duì)于結(jié)構(gòu)鋼筋還能夠起到一定的保護(hù)作用。

2.2.2 設(shè)置雜散電流輔助監(jiān)測(cè)網(wǎng)

前文說(shuō)到通過(guò)形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)雜散電流組收集監(jiān)測(cè)網(wǎng)，而通過(guò)地下車(chē)站結(jié)構(gòu)鋼筋的穩(wěn)定連接則可以實(shí)現(xiàn)輔助收集網(wǎng)。一般在地下和地面范圍時(shí)，通過(guò)車(chē)站、隧道以及U形槽來(lái)形成相對(duì)穩(wěn)定的電氣連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輔助監(jiān)測(cè)網(wǎng)。如果是在高架橋軌道區(qū)域，則可以通過(guò)焊接的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)輔助監(jiān)測(cè)網(wǎng)，進(jìn)而減少各大導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及設(shè)備受到雜散電流的影響，同時(shí)也能夠避免雜散電流再進(jìn)一步向外發(fā)生擴(kuò)散。

2.3 通信信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備的防護(hù)

通信信號(hào)設(shè)備在整個(gè)軌道交通的運(yùn)行過(guò)程中具有關(guān)鍵作用，任何相關(guān)通信設(shè)備的外殼一定要和接地扁鋼進(jìn)行穩(wěn)定連接，同時(shí)還不可以和鋼軌有電氣連接，進(jìn)而保證整個(gè)通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)還要保證和道床或者主體結(jié)構(gòu)鋼筋之間進(jìn)行徹底絕緣。在對(duì)軌道內(nèi)部的其他設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，也要注意和結(jié)構(gòu)鋼筋的絕緣性，確保其接地裝置穩(wěn)定可靠。

3 雜散電流腐蝕的監(jiān)測(cè)

一般在開(kāi)展雜散電流的防護(hù)工作時(shí)都會(huì)要求加強(qiáng)對(duì)砸散電流腐蝕的有效監(jiān)測(cè)，從而能夠及時(shí)的做到預(yù)防，這也是目前工作的主要核心。結(jié)合現(xiàn)代化的技術(shù)、新型材料的普及以及加工工藝水平的不斷提高，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始對(duì)排流設(shè)計(jì)進(jìn)行了更加深入的研究，所以還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于在雜散電流監(jiān)測(cè)方面的有效研究。雜散電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠更加精準(zhǔn)的為軌道交通的安全運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)參考，同時(shí)還有助于后期維護(hù)和保養(yǎng)工作的開(kāi)展。

因?yàn)殡s散電流無(wú)法直接進(jìn)行測(cè)量，一般工作人員多采用間接測(cè)量的方法即測(cè)量極化電壓來(lái)確定雜散電流對(duì)電氣設(shè)備的破壞情況。如果相關(guān)電氣設(shè)備表面產(chǎn)生的泄漏電流越多，則其受雜散電流的影響也就越大，所以能夠利用測(cè)量電氣結(jié)構(gòu)體表面產(chǎn)生泄漏電流的密度來(lái)確定腐蝕程度。但因?yàn)樵诰唧w應(yīng)用過(guò)程中電流密度也無(wú)法準(zhǔn)確的進(jìn)行直接測(cè)量，只能利用測(cè)量結(jié)構(gòu)件電位極化所產(chǎn)生的偏移來(lái)確定電流泄漏的密度。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雜散電流對(duì)于軌道交通設(shè)施而言是一種有害電流，所以應(yīng)加強(qiáng)對(duì)雜散電流的有效防護(hù)。通過(guò)采取科學(xué)合理的防護(hù)手段來(lái)有效保證城市軌道交通的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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