地铁杂散电流防护技术措施

1、地铁杂散电流防护技术措施    合理设置变电所 杂散电流值与用电列车和供电牵引变电所间距的平方成正比，牵引变电所设置距离不宜过长，在运营的地铁正线段，牵引变电所应向区间施行双边供电，尽量避免单边供电，以减小牵引变电所之间补偿电流，降低杂散电流。此外，车辆段或停车场单独设牵引变电所，且其供电和正线线路供电之间应相互绝缘。 回流走行轨降阻 走行轨电阻较大时，回流电流在其上流过时产生的电压降也大，使钢轨对地的电位差也增大，从而增加了泄漏的杂散电流。在防护设计中选用电阻率低的材料、增大钢轨横截面积、将短钢轨焊接成长钢轨、加设均流线等措施，以降低走行轨电阻值，减少

2、其泄漏的杂散电流。回流轨和牵引变电所的零汇流排应与地保持能承受1000V的绝缘。 增大轨道对主体结构的过渡电阻 走行轨绝缘的性能的好坏是杂散电流大小的根源。增大过渡电阻就要提高钢轨对结构钢的绝缘水平，可采取如下措施：嵌埋绝缘材料、调整混凝土配料、钢轨与轨枕的绝缘连接、改善道床结构等。 （2）“排”排流法 对于新建城市轨道直流牵引供电工程，可采用各种防护措施，使回流轨对地绝缘完好，不产生杂散电流或仅产生微小的杂散电流是容易做到的。但随着运行时间的推移，回流轨与绝缘扣件之间、回流轨与道床之间的绝缘垫受空气和灰尘的污染，以及绝缘受到破坏就会产生大量的泄漏电流。因此，工程建设前期在设计中应考虑设置合理

3、有效的防排流网装置，将回流轨中向地下泄漏的电流引回牵引变电所的负极。 地铁防排流网由混凝土整体道床内的杂散电流收集钢筋网和主体结构钢筋网组成。 道床内杂散电流收集网 在枕木以下的混凝土整体道床内，设置收集钢筋网，收集由走行轨泄漏出的杂散电流，并将杂散电流排流回到供电所的负极，防止杂散电流流向区间隧道混凝土结构中的钢筋和其它金属导体。 主体结构排流网 区间隧道混凝土主体结构中应具有性能良好的防水层，衬砌混凝土应具有较高的电阻率和低透水性，结构钢筋应采用连续性焊接，区间隧道变形缝处应焊接引出主体结构钢筋，同时在此处设置杂散电流测防端子，并用钢筋将变形缝处两端的端子连接在一起，为采取排流措施做准备。

4、主体结构的具体施工方式有明挖、暗挖、盾构等，基本上代表了不同的隧道类型。 A. 明挖区间隧道 明挖区间隧道一般每隔一定距离需设伸缩缝(结构段) 以缓冲钢筋伸缩，防止杂散电流要求伸缩缝处结构钢筋断开，将每个隧道段内的结构钢筋在尽量减少焊点的前提下焊成一个电气整体，并在结构段两侧伸缩缝处引出结构钢筋的测防端子。伸缩缝虽然是从隧道设计要求设立的，但杂散电流防护要求伸缩缝处加设绝缘材料以对伸缩缝两侧钢筋进行绝缘隔离，因为隧道结构的距离较小时有利于将来对杂散电流沿隧道钢筋排流，隧道结构段一般采用60m左右。 B.暗挖(矿山法)施工隧道 暗挖隧道的钢筋结构形成是由骨架圆环钢筋作为主要支承，骨架圆环钢筋与纵

5、向钢筋焊接，钢筋本身已焊接成统一的电气整体。矿山法隧道结构钢筋混凝土层与隧道内壁素混凝土层间有一层防水膜，为不破坏防水层，在矿山法区间隧道只引出内部钢筋端子，不安装参考电极。矿山法施工隧道一般不设置伸缩缝，但为了测量隧道钢筋内杂散电流，选取典型路段适当进行分段并断开结构钢筋，用素混凝土隔离钢筋办法，每隔250m设一缝，在缝两侧分别引出钢筋端子。 C.盾构区间隧道 盾构区间隧道是由圆形管片通过螺栓连接在一起，每个盾构管片内有结构钢筋，在隧道内管片安装之前是预制的，每个管片内结构钢筋成弧网状，并焊接为一个电气整体，但做到管片之间的电气连接，实现起来比较困难。在盾构区间要实现排流防护一方面是涉及到盾

6、构管片内部钢筋结构改造，费用较高；另一方面，即使将螺栓螺母与内部钢筋焊接起来，也由于螺栓螺母的焊接接触导致不良的电气连接，所以对盾构采取隔离法防护较为现实。管片安装是用素混凝土连接固定的，也起了隔离作用，由于单个管片面积很小，限制了杂散电流向管片钢筋泄漏及进一步扩散。 D.车站建筑杂散电流防护 车站的墙壁较厚，为便于在墙壁上安装参考电极，在施工中要求侧墙上安装预制法兰套管，套管与侧墙外土壤相通，通过在法兰套管上安装参考电极取得外部土壤电位。在有牵引变电所的车站，牵引所附近道床底板上引出排流端子，穿越道床底板时加绝缘处理以避免与道床钢筋接触。车站结构钢筋要求形成统一的电气整体，同隧道钢筋一样，可

7、作为第二层排流通路，车站与明挖或矿山法区间隧道接口处通过连接伸缩缝两端的测防端子，形成纵向贯通的电气通路，在车站与盾构区间接口处，采用电缆或扁钢实现相邻车站的结构钢筋连通，形成排流统一体。 运营线路排流网和车场排流网分开敷设。杂散电流收集网与主体结构钢筋绝对不能相连，杂散电流收集网在每个有牵引变电所车站的两个端头井处，设置外引排流引接线的预埋端子。没有变电所的车站应在每个车站的两个端头井内设外引测量用的端子，端子位置设在区间隧道内侧，即站台侧。 牵引变电所内接地装置与建筑主体钢结构之间必须完全绝缘，杜绝有电气连接。变电站及沿线所有电气设备的外壳与钢结构应做绝缘处理。地表和高架桥上的金属设备外壳、各种管线、结构钢筋与回流轨之间不允许有电气连接，要完全绝缘。 结束语：排流法在国外取得了成功应用，但使用排流方法也可能造成副作用，会对未采取排流措施的金属结构引起干扰。鉴于存在的问题，我国目前地铁建设过程中，就是否增加排流装置产生了争论，因此非常有必要综合研究新的排流装置，减少杂散电流对金属结构的腐蚀，同时消除其副作用。    参考文献 1 李振芳. 地铁杂散电流分布及在线监测系统的研究D西南交通大学，2007. 2 王华荣. 城市轨道交通杂散电流