关于地铁的杂散电流系统排流装置投入问题的相关讨论
2020-11-28樊新宇
樊新宇
摘 要:在地铁系统中,设置排流网;使得杂散电流从排流柜形成的通路回流到负极去,从而保护了钢轨、钢结构与管线。但是,若是杂散电流动作过于频繁,那又会使得钢轨电位升高,从而影响人员安全和直流设备的可靠运行;此时轨电位也会同时动作,又将电荷释放到地网中,而排流网再将电位收集;如此反复,形成了一个开环的反馈,反而会导致系统运行可靠性降低。
关键词:地铁系统;杂散电流;钢轨电位;排流系统
中图分类号:U231.8 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2020)12-0080-01
0引言
在城市轨道交通运输供电系统中,一般采用直流牵引供电。走行钢轨作为负极回流导体的供电网络[1]。全线钢轨要求采取对地绝缘安装(在任何地点不直接接地或通过装置接地),但施工中由于钢轨不可能对地完全绝缘,当列车在两牵引所间运行时,只要线路中某一点钢轨绝缘水平下降,回流通路不畅,由于回流钢轨存在电压降,会有一部分电流不沿回流钢轨回到牵引变电所负极,而是从钢轨泄漏到轨枕道床、主体结构钢筋以及地下金属设施等电位低、电阻率低的位置去,这部分泄漏的电流就是轨道交通系统中存在的杂散电流[2]。本文将通过对某城市地铁的相关杂散电流数据来分析,地铁在运行一段时间后其杂散电流的大小和钢轨电位分布情况。
1 某城市地铁的杂散电流数据分析
某城市地铁1号线配备了杂散电流监测及其排流系统,但是排流功能并未使用,究其原因,是防止排流柜工作时,导致钢轨电位限制装置同时动作,而且根据标准钢轨与大地之间的电位差不能超过90V,由于此限制,也导致排流设备未能使用,但是根据对全线杂散电流监测设备的数据收集,不难发现在同一个站所内,不同位置所监测到的极化电位是不同的[3]。
2 以典型车站站为例
其中一个月内传感器测量的极化电位情况如图1~图12所示。
从所内记录的数据可以知道,大部分的极化电位都是小于报警线的,所以均不会有过大的杂散电流(注:杂散电流无法完全清除,可能还是有少量的泄露到大地当中,但是相对来说如此微量的电流可以不去考虑计算),这些情况均不需要启动排流系统。从图中不难发现,传感器2与传感器5出现了极化电位超过报警线的情况,通过查看,发现传感器5的记录情况很奇怪,即极大值与极小值都在一个确定的数值内,且超过报警线非常多,达到了2A以上的数值,所以此数据很可能是由于传感器本身采样故障引起的异常数据,经现场检查确实发现采样板采样精度不够,所以在友谊路站,超过报警值的只有传感器2的测量位置,其测量点设置在道床结构位置,在观察极化电位的同时,也发现轨构电位的至并没有特别高,數值方面均小于70V,所以当排流启动时,虽然可能导致轨构电位的上升,但并不会启动钢轨电位装置(钢轨电位限制装置一段保护动作值为120V),同时不会超过轨构电位报警线(92V)。同时还应该在杂散电流的排流系统中设置,在钢轨电位限制装置启动时是,排流柜不可以合闸,消除其开环反馈的影响[4]。
3 结语
综上所述,可以考虑投入此段道床的排流装置,即只启动此段的排流开关,那么对整体系统不会产生损坏性的影响,同时还能够优化隧道内的杂散电流。本文通过杂散电流的特性以及地铁系统的实际情况,提出相关假设,即在启动排流系统时,并不让系统内全部排流系统启动,而是只在相关极化电位高,而轨构电位相对较低的排流网上使用排流系统,这样既可以减小杂散电流对道床和轨构的影响,同时也能够防止钢轨电位过高带来的安全隐患。
参考文献
[1] CJJ49-92,地铁杂散电流腐蚀防护技术规程[S].
[2] 孟丹.地铁杂散电流的产生、危害及防护[J].机电工程技术,2013(1):213-215.
[3] 路春莲,李锋.地铁杂散电流腐蚀防护系统相关问题探讨[J].都市快轨交通,2013,26(1):64-67.
[4] 许斌.地下铁道杂散电流监测系统[J].铁道建筑技术,2009(1):92-96.