【《上海地铁受腐蚀影响基地钢轨接地的杂散电流测量方案分析》2800字】

上海地铁受腐蚀影响基地钢轨接地的杂散电流测量方案分析从上文对杂散电流的介绍我们得知其存在于土壤中，与需要保护的设备系统没有关联。所以，测量杂散电流在土壤中的分布再进行其流向分析十分重要。由于杂散电流难以直接测量，所以对于管道是否受到杂散电流影响，目前通常是按管地电位较自然电位正向偏移值来判断，如果管地电位较自然电位正向偏移值难以测量时，可采用土壤电位梯度来判定杂散电流强弱程度。根据我国石油行业标准《埋地钢制管道直流排流保护技术标准》（SY/T0017-2006）规定：当管道任意点上的管地电位较自然电位正向偏移20mV或管道附近的土壤电位梯度大于0.5mV/m时，则认为有直流杂散电流干扰；当管道任意点上的管地电位较自然电位正向偏移100mV或管道附近的土壤电位梯度大于2.5mV/m时，应及时采取防护措施。欧盟标准EN50162规定可以使用管地电位较自然电位偏移值、管地电位波动、管道附近的土壤电位梯度和管道中的电流值四种方法判断是否存在杂散电流干扰。而关于轨道点位，轨道电位的高低直接影响结构钢筋的极化电位的大小，轨道电位过高会加剧杂散电流的泄露，使结构钢筋极化电位偏移值加大，因此轨道电位的测量很重要。另外轨道电位的高低能够反映杂散电流的大小。1.1车辆基地杂散电流分布测量为研究上海轨道交通车辆基地的杂散电流的实际影响，分析单向导通装置分合对车辆基地杂散电流的大小方向，确定车辆基地杂散电流流通路径以及分布规律，测试分析线路实际运营过程中，车辆基地库内接地电缆中中杂散电流幅值大小与变化规律，为此开展接地电缆、土壤电位梯度、绝缘节电流电压采集等相关杂散电流在线测试。在车辆停车场出入段线，钢轨绝缘分段处的单向导通装置设置三种状态，即第一种，单向导通装置闸刀分闸，单向导通装置内的二极管串接在钢轨里，使钢轨内的电流单向流由停车场向正线流。图8单向导通装置闸刀分闸第二种，单向导通装置闸刀合闸，单向导通装置内的二极管短接，即钢轨的绝缘分段短接，使钢轨内的电流双向流，停车场与正线电流互向流。图9单向导通装置闸刀合闸第三种，单向导通装置闸刀分闸，单向导通装置内的二极管取消，即钢轨在绝缘分段断开，使钢轨内的电流双向不流通，停车场与正线电流互不流通。图10单向导通装置断开钢轨通过单向导通装置的三种状态设置，我们测量车辆出入段线，钢轨绝缘分段接的电流、电压，在库内测量钢轨对接地电流或停车库结构梁对钢轨的电流，在库前钢轨处选二个点测量土壤电位。土壤电位梯度测量（“十”字法土壤电位测量）1）把参比电极放在水里，测量其本体电位。钢筋为正，参比电极为负。2）比较参比电极之间电位，选择参比电极之间电位差最小的为一组，共两组参比电极；3）选择测量点，参比电极以"十字"法,“纵（东西）、横（南北）”两组，各相距10米埋入泥土,并适当给参比电极浇点水。4）两个参比极之间设定“正、负”极，一般以电位高的参比极设为正极，并连接ZF-10数据采集器。5）画出土壤电位梯度测量数据的基准电位、平均电位，判断土壤电位梯度方向。图11土壤电位测量矢量图6）计算纵向（东西）每米土壤电位梯度x，（平均值-基准值）/10米；横向（南北）每米土壤电位梯度y，（平均值-基准值）/10米；每米土壤电位梯度大小z，z=2√x2+y2画出土壤电位梯度z的方向；一号线富锦路车辆基地杂散电流测量分布图：图12一号线富锦路基地杂散电流测量分布图出入线段单向导通装置三种状态测量A）测量出入线段钢轨绝缘分段处的电压、电流大小方向；B）停车库前测量点1、2土壤“十”字法电位测量，分析单向导通装置三种状态土壤电位的变化大小方向；C）停车库内钢轨对地电流测量，分析单向导通装置三种状态库内钢轨对地电流大小方向；三号线石龙路车辆基地杂散电流测量分布图：图13三号线石龙路基地杂散电流测量分布图出入线段单向导通装置三种状态测量A）测量出入线段钢轨绝缘分段处的电压、电流大小方向；B）停车库靠正线侧库尾、库前2个测量点，用土壤“十”字法电位测量，分析单向导通装置三种状态土壤电位的变化大小方向；C）停车库内的结构钢立柱与停车库钢轨之间电流电流测量，分析单向导通装置三种状态库内结构钢立柱与停车库钢轨之间电流大小方向；九号线金海路车辆基地杂散电流测量分布图：图14九号线金海路基地杂散电流测量分布图出入线段单向导通装置三种状态测量A）测量出入线段钢轨绝缘分段处的电压、电流大小方向；B）停车库前左、右两侧设2个测量点，用土壤“十”字法电位测量，分析单向导通装置三种状态土壤电位的变化大小方向；C）停车库内钢轨对地之间电流电流测量，分析单向导通装置三种状态库内钢轨对地的电流大小方向；1.2停车库内钢轨对地或立柱对钢轨的电流测量1）根据现场情况选取测试位置及测试点；2）先用打磨机对钢立柱和钢轨进行打磨，保证测量处与测量线的连接良好；3）按现场情况进行现场连接测量；4）将测量线连接到数据记录仪上，通过蓄电池对数据记录仪进行供电；5）调试数据记录仪的时间、幅值、频率、开始测量时间；6）将数据记录仪、蓄电池、测试线用扎带固定防止松动脱落；7）单向导通装置三种状态各测60分钟，持续测量5小时，测试完成后拆除测量设备，处理后续数据。1.3土壤电位梯度及杂散电流方向在线测试方案测试内容出入段线两个单向导通装置均在正常工作状态，测量土壤电位梯度及杂散电流大小方向，测量时间60分钟；出入段线两个单向导通装置均在合闸状态，测量土壤电位梯度及杂散电流大小方向，测量时间60分钟；出入段线两个单向导通装置均在断开状态，测量土壤电位梯度及杂散电流大小方向，测量时间60分钟；测试设备1）数据记录仪ZF-10（电压型）2台；2）硫酸铜参比电极8根；3）测试线8根；4）铁锹，米尺等。测试地点在车辆基地选择合适的2个测量点；测试步骤1）根据现场情况选取测试位置及测量点；2）在测量现场，用米尺量取四个点a、b、c、d，其中ac点距离与bd点距离都为5m且ac与bd垂直平分；3）分别将四个参比电极埋入土壤a、b、c、d四个点处，要求参比电极底部与土壤充分接触，埋的过程中向土壤中浇入一些水；4）将测量线连接到数据记录仪上，通过蓄电池对数据记录仪进行供电；5）调试数据记录仪的时间、幅值、频率、开始测量时间；6）将数据记录仪、蓄电池、测试线用扎带固定防止松动脱落；7）单向导通装置三种状态各测60分钟，持续测量5小时，测试完成后拆除测量设备，处理后续数据；1.4出入线段钢轨绝缘分段电压、电流在线测量方案测量内容出入段线两个单向导通装置三种状态，测量钢轨绝缘分段处的电压、电流大小方向。测试设备数据记录仪4台，2台电压型，2台电流型；电流互感器2个；测量线4根；蓄电池4块；测试地点停车库出入段线钢轨绝缘处。测试步骤1）根据实际情况选取测试位置；2）打开单向导通装置柜门后，按要求将测量线接到电流互感器输出端；3）