城轨供电系统电力设备-杂散电流的防护原则与措施

高低压电气设备排流柜和单向导通装置的应用教学目标要求学生通过学习，了解并掌握排流柜和单向导通装置的应用相关知识。教学重点认知排流柜的工作原理1了解排流网截面积计算2目录排流柜的工作原理010203单向导通装置的应用排流网截面积计算排流柜的工作原理单向导通装置的应用❤在城市轨道交通停车场和列车检修库中，由于运行环境复杂以及人为因素，引起杂散电流泄漏的原因较多。另外，轨道由于电气系统运行的原因，在此位置设有绝缘节。因此，单向导通装置的采用，不但解决了绝缘节的电气连接问题，也解决了杂散电流防护的难题。单向导通装置的应用排流网截面积计算❤阳极电流(流出的杂散电流)和阳极电位变化的规律(阳极极化曲线)。排流网截面积计算排流网结构钢筋流出的杂散电流可以测试出来，它集中在变电所附近，在数值上为排流网结构钢筋上流过电流的最大值和最近区间端点值之差。利用这个数值可以计算出当流出电流密度为0.6mA/dm2时对应的排流网截面积.每根钢筋的截面积排流网截面积计算总截面积为:

对于一个确定的双边供电系统，极化电压的正向最大值出现在当机车运行到区间中间位置时的排流柜排流处。按照此条件，可以计算出对应的排流网最小截面积。高低压电气设备杂散电流防护原则及工程中的防护措施教学目标要求学生通过学习，了解并掌握杂散电流防护原则及工程中的防护措施的相关知识。教学重点认知杂散电流防护原则1了解工程中的防护措施2目录杂散电流防护原则0102工程中适用的杂散电流防护措施杂散电流防护原则“以防为主，以排为辅，防排结合，加强监测”杂散电流防护原则防减少回流轨纵向电阻，降低钢轨电位和提高回流轨对地过渡电阻，确保畅通的牵引回流系统，隔离和控制所有的杂散电流泄漏途径，减少杂散电流进入城市轨道交通系统的主体结构、设备以及沿线附近相关设施的结构钢筋。杂散电流防护原则排在回流轨的整体道床中设置杂散电流的收集系统。测设计完备的杂散电流检测系统，监视和测量杂散电流的大小，为运营维护提供依据。工程中适用的杂散电流防护措施在工程设计中应该考虑到可能受到杂散电流影响的系统有：❤管道系统❤铠装电缆或金属护套电缆❤金属储物容器(箱、罐)❤接地系统工程中适用的杂散电流防护措施在工程设计中应该考虑到可能受到杂散电流影响的系统有：❤钢筋混凝土结构❤埋地金属结构❤独立设置的阴极保护装置❤信号和通信系统工程中适用的杂散电流防护措施♦降低钢轨电位方案或确保畅通的牵引回流系统措施

♦增大钢轨泄漏电阻措施♦杂散电流的流通路径控制措施

♦结构钢筋腐蚀防护措施

♦排流柜设置方案工程中适用的杂散电流防护措施♦盾构区间防护杂散电流方案♦高架区段防护杂散电流方案♦车辆段及停车场杂散电流防护措施♦整体道床杂散电流的防护♦地下金属物体的主要防护措施高低压电气设备杂散电流防护之对地铁轻轨系统本身采取措施教学目标要求学生通过学习，了解并掌握杂散电流防护之对地铁轻轨系统本身采取措施相关内容。教学重点认知杂散电流防护知识1了解杂散电流防护注意事项2目录供电臂长度01020304回流走行轨纵向电阻回流走行轨对地的过渡电阻机车负荷大小0506排流网纵向电阻是否排流供电臂长度

供电距离越短，钢轨泄漏电流和钢轨电位越低，杂散电流越小，越不易对结构钢筋或金属管线产生腐蚀。因此在布置牵引变电所所址时应适当考虑减小变电所距离，接触网上采用双边供电，尽量不采用单边供电。回流走行轨纵向电阻增加回流走行轨截面尺寸尽量多地设置钢轨之间的均流线减小回流走行轨纵向电阻的主要措施有：减小牵引变电所间的距离回流走行轨对地的过渡电阻钢轨绝缘安装道床与结构钢筋间绝缘隔离利用绝缘轨缝隔离分区做好工程中的防水排水做好对道床的维护，防止道床污染机车负荷大小的影响机车负荷电流对泄漏电流和钢轨电位都有影响，机车负荷电流越大，产生的杂散电流越多机车负荷电流与系统电压、客流量、变电所间距、列车追踪时间间隔等有关排流网纵向电阻的影响♦排流网纵向电阻对泄漏电流和钢轨电位影响较小，但排流网纵向电阻的大小与排流网的纵向电压降相关，影响排流网是否向外泄漏电流，腐蚀主体结构钢筋或管线。排流网的纵向电压降为其周围的金属管线腐蚀的驱动源。♦排流网纵向电阻越小，即排流网截面越大的情况下，排流网钢筋泄漏杂散电流密度越低。排流网与是否排流的影响♦排流网与负极连接后钢轨电位升高，泄漏电流增大，阳极区加宽，排流网泄漏电流趋于零，对结构钢筋或金属管线确实起到了保护作用，代价是钢轨腐蚀严重些，并需安装钢轨过电压限制器设备，维持正常的接触电压，保证人身安全。高低压电气设备杂散电流防护之对邻近地铁轻轨的地下结构采取措施教学目标要求学生通过学习，了解并掌握对邻近地铁轻轨的地下结构采取措施。教学重点认知杂散电流防护措施1了解钝化防护和活化防护2目录钝化防护0102活化防护钝化防护钝化防护是减少周围介质中杂散电流进入到地下金属结构的保护方法。钝化防护❤金属管线内外涂刷沥青等绝缘材料，既防化学腐蚀，也防电化学腐蚀。❤金属管线安装于素混凝土支墩上，减少与土壤介质的接触。钝化防护❤在金属管线下穿地铁线路时，在金属管线与道床间敷设绝缘膜。❤保证包住结构钢筋的混凝土厚度。钝化防护❤金属管线采用绝缘法兰或绝缘短管分段。❤电缆在支架上敷设时应具有绝缘垫层。表示杂散电流的参数活化防护是杂散电流进入到金属结构后的保护方法(1)排流保护(2)阴极保护表示杂散电流的参数♦排流保护将金属结构中流动的