二、雜散電流的防護
雜散電流的防護有消極措施和積極措施之分,消極的防護措施主要包括在相關(guān)金屬裝置上添加絕緣材料或防腐金屬,下面主要討論積極的防護措施。
1.雜散電流的防護應(yīng)采取“以堵為主,以排為輔,防排結(jié)合,加強監(jiān)測”的原則。以堵為主,就是隔離和控制所有可能的雜散電流泄漏途徑,減少雜散電流進入地鐵的主體結(jié)構(gòu)、設(shè)備及相關(guān)設(shè)施;以排為輔,就是通過雜散電流的收集及排流系統(tǒng),提供雜散電流返回至牽引變電所負(fù)母線的通路,防止其繼續(xù)向本系統(tǒng)外泄漏,以減少腐蝕;加強監(jiān)測,就是要有完備的雜散電流監(jiān)測系統(tǒng),監(jiān)視、測量雜散電流的大小,為運營維護提供依據(jù)。
2.降低回路電壓,保持對地的良好絕緣在回流回路中,保持電壓降處于低值以及走行軌對地的良好絕緣,是限制雜散電流的最重要措施。為此,可以采取如下辦法:一是在可能的情況下,設(shè)計時可適當(dāng)縮短變電所的位置。二是安裝平行加強回流線,也就是與走行軌并行的導(dǎo)線,并將其在較短距離間隔內(nèi)與走行軌連接。三是走行軌盡量選用重型軌,并焊接成長鋼軌。鋼軌接頭的電阻應(yīng)小于5 m長的回流鋼軌的電阻值,以減少回流電阻。若采用短鋼軌,則應(yīng)用魚尾板連接,并在道岔與轍岔的連接部位的兩根鋼軌之間加焊一根120 mm 及以上的絕緣銅電纜連接線,并應(yīng)做到焊接可靠。四是鋼軌與軌枕或整體道床間采用絕緣法安裝,保證鋼軌對軌枕或整體道床的泄漏電阻不小于15Ω?km。為了達(dá)到此要求,在鋼軌與混凝土軌枕之間,在緊固螺栓、道釘與混凝土軌枕之間,在扣件與混凝土軌枕之間,采取絕緣措施,加強軌道對道床的絕緣,以減少鋼軌對地的泄漏電流。具體做法是:鋼軌下加絕緣墊、使用絕緣扣件,鋼軌采用絕緣套管固定安裝,軌枕下加絕緣墊,道岔處加強絕緣,導(dǎo)軌與走行軌之間加絕緣等。
3.采用隔離法,減少雜散電流的漫延。一是在條件允許的情況下,盡可能增強整體道床結(jié)構(gòu)與隧道、車站間的絕緣。二是在高架橋區(qū)段,橋梁與橋墩之間加橡膠絕緣墊,實現(xiàn)橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋼筋與橋墩結(jié)構(gòu)鋼筋絕緣,防止雜散電流對橋墩結(jié)構(gòu)鋼筋的腐蝕。三是在盾構(gòu)區(qū)間隧道,采用隔離法對盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)鋼筋進行保護。四是在過江隧道的軌道兩端設(shè)立單向?qū)ㄑb置,與其他線路單向隔離。
4.在牽引變電所。設(shè)置雜散電流排流裝置采取這種做法,可在軌道絕緣降低致使雜散電流增大時,及時通過排流裝置,使收集網(wǎng)中的雜散電流有暢通的電氣回路。但是,雜散電流排流裝置會使軌電位提高,雜散電流增大。
5.廣泛使用陰極保護,避免雜散電流的腐蝕。陰極保護是防止在被保護金屬上產(chǎn)生陽極反應(yīng),從而保護這些金屬不受雜散電流的腐蝕。
6.在日常運營中,采取各種有效措施。一是定期對全線軌道線路清掃,保持線路清潔干燥,尤其是軌道扣件及鋼軌絕緣墊,不能有易導(dǎo)電的物質(zhì)在鋼軌扣件和絕緣墊表面,避免由此而產(chǎn)生的軌道對地泄漏電阻的下降。二是定期檢查各雜散電流收集網(wǎng)之間的連接線、負(fù)回流電纜及均流電纜的連接是否良好,連接螺栓是否生銹等。如果這些連接部件狀態(tài)不良,則應(yīng)及時進行修復(fù)。三是定期利用雜散電流綜合測試裝置,監(jiān)測整體道床結(jié)構(gòu)鋼筋、車站隧道結(jié)構(gòu)鋼筋、高架橋梁結(jié)構(gòu)鋼筋相對周圍混凝土介質(zhì)的平均電位是否超標(biāo),以便決定是否對鋼軌回路及鋼軌泄漏電阻進行測試檢查,然后結(jié)合測試結(jié)果進行維護。
三、結(jié)語
雜散電流是一種有害的電流,在直流牽引供電系統(tǒng)中會給地鐵系統(tǒng)的設(shè)備、設(shè)施造成多方面的危害,必須對其采取防護和治理措施,以確保地鐵的安全運營。