地鐵雜散電流的防護(hù)方案研究與設(shè)計.pdf

1、在城市地鐵軌道交通運輸系統(tǒng)中，一般采用直流電力牽引的供電方式，接觸網(wǎng)(或第三軌)為正極，走行軌兼作負(fù)回流線。由于運營環(huán)境及其它因素的限制，走行軌對地設(shè)施不可能做到完全絕緣，因此回流軌對道床、周圍土壤介質(zhì)、地下建筑物、埋設(shè)管線存在著一定的泄漏電流，該電流沿地下建筑物、埋地管線等介質(zhì)流至牽引變電所負(fù)回饋點附近重新歸入鋼軌，此泄漏電流即為“地鐵雜散電流”，俗稱“地鐵迷流”。地鐵雜散電流主要是對地鐵周圍的埋地金屬管道、電纜金屬鎧裝外皮以及車站和

2、區(qū)間隧道主體結(jié)構(gòu)中的鋼筋發(fā)生電化學(xué)腐蝕，它不僅能縮短金屬管線的使用壽命，而且還會降低地鐵鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性，甚至釀成災(zāi)難性的事故。對于新建地鐵工程，可采取有效防護(hù)措施，使回流軌對地絕緣完好，不產(chǎn)生雜散電流或僅產(chǎn)生微小的雜散電流這些是容易做到的。但隨著運行時間的推移，回流軌與絕緣扣件之間絕緣程度降低，就會產(chǎn)生大量泄漏電流。因此，工程建設(shè)前期應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)置合理有效的排流網(wǎng)，采用合理的排流方法降低雜散電流的影響。排流網(wǎng)即為地鐵結(jié)構(gòu)

3、的整體道床以及隧道的結(jié)構(gòu)鋼筋。為保護(hù)金屬導(dǎo)體而采取的直接將排流網(wǎng)導(dǎo)體與軌道短接來排放電流到負(fù)母線，稱之為“排流”。實際運行顯示排流量的大小對地鐵系統(tǒng)有著直接的影響，因此工程上采用的排流法是在牽引變電所回流點處將走行軌與負(fù)母線之間加設(shè)排流裝置，排流量控制在一定范圍內(nèi)，使得雜散電流盡可能完全流回牽引變電所負(fù)極。 本文分析了國內(nèi)外雜散電流防護(hù)和監(jiān)測的現(xiàn)狀；闡述了雜散電流的腐蝕機(jī)理；建立了雜散電流分布的數(shù)學(xué)模型，提出了求解方法，并分析排

4、流與否對雜散電流防護(hù)效果的影響；與此同時總結(jié)了地鐵雜散電流監(jiān)測系統(tǒng)中，監(jiān)測點位置選取的問題以及監(jiān)測系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；在此基礎(chǔ)上本文提出了模糊控制算法運用于雜散電流排流量的控制，運用MATLAB模糊工具箱進(jìn)行分析，并編制了雜散電流排流量計算程序。該模糊控制算法能夠綜合判斷某一供電區(qū)段內(nèi)各個監(jiān)測點極化電位信息，并通過計算程序計算得出合理的排流量。本文中將模糊控制算法運用于排流量的控制，為雜散電流的防護(hù)提供了一種思路和方法，同時排流量計算程序?qū)?/p>