杂散电流:杂散电流值可达到线路电流的多少

1.杂散电流值可达到线路电流的多少

杂散电流是沿规定路径之外的途径流动的电流，且与被保护管道系统无关。该电流从管道的某一部位进入管道，沿管道流动一段距离后又从管道流入土壤，在电流流出的部位。

2.急求杂散电流机理

浅谈杂散电流腐蚀机理及防护措施公文易文秘资源网 许建国 2008-12-24 摘 要 详细阐述了地铁杂散电流的形成机理及主要的防护措施摘 要 详细阐述了地铁杂散电流的形成机理及主要的防护措施。关键词 杂散电流;直流供电;轻轨交通 地铁或轻轨一般采用直流电力牵引的供电方式,一般接触网(或第三轨)为正极,由于回流线轨存在着电气阻抗,牵引电流在回流轨中产生压降,并且回流轨对地存在着电位差,回流线对道床、周围土壤介质、地下建筑物、埋设管线存在着一定的泄漏电流,泄漏电流沿地下建筑物、埋设管线等介质至负回馈点附近重新归入钢轨,此泄漏电流即称迷流,又称地铁杂散电流。地铁迷流主要是对地铁周围的埋地金属管道、电缆金属铠装外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀,它不仅能缩短金属管线的使用寿命,而且还会降低地铁钢筋混凝土主体结构的强度和耐久性,如煤气管道的腐蚀穿孔造成煤气泄漏、隧道内水管腐蚀穿孔而被迫更换等。地铁迷流同时也对地铁沿线城市公用管线和结构钢筋产生“杂散电流腐蚀”影响地铁以外沿线公共设施的安全及寿命,本文结合我公司参与的多条地铁线施工和运营维护管理的经验。针对杂散电流腐蚀机理及防护措施方面浅谈管见,1 杂散电流腐蚀机理1.1 杂散电流腐蚀机理 地铁迷流对埋地金属管线和混凝土主体结构中钢筋的腐蚀在本质上是电化学腐蚀。其原理与钢铁在大气条件下或在水溶液及土壤电解质中发生的自然腐蚀一样,都是具有阳极过程和阴极过程的氧化还原反应,即电极电位较低的金属铁失去电子被氧化而变成金属离子。同时金属周围介质中电极电位较高的去极化剂,如金属离子或非金属离子得到电子被还原,地铁直流牵引供电方式形成的迷流及其腐蚀部位如图1所示。I为牵引电流,Ix、Iy分别为走行轨回流和泄漏的迷流,由图1可得地铁迷流所经过的路径可概括为两个串联的腐蚀电池。A钢轨(阳极区)+B道床、土壤+C金属管线(阴极区):D金属管线(阳极区)+E土壤、道床+F钢轨(阴极区):当地铁迷流由图1中A、D(阳极区)的钢轨和金属管线部位流出时。该部位的金属铁便与其周围电解质发生阳极过程的电解作用,概括起来可将发生腐蚀的氧化还原反应分为两种。当金属铁周围的介质是酸性电解质:发生的氧化还原反应是析氢腐蚀,当金属铁周围的介质是碱性电解质;发生的氧化还原反应是吸氧腐蚀,1.2 杂散电流大小 当钢轨为悬浮系统时(指全线钢轨采取对地绝缘。在任何地点不直接接地或通过其它装置接地),但钢轨对地泄漏电阻在工程实施中不可能无限大,由于受到不可避免的污染、潮湿、渗水、漏水和高地应力作用等影响,使地铁车站以及区间隧道中的轨、地绝缘性能降低或先期防护措施失效,势必增大了由走行轨泄漏到土壤介质中的杂散电流,当列车在两牵引变电所间运行时。钢轨电位如图2所示,列车位置处为阳极区,钢轨电位为正,钢轨电位为负,钢轨电位产生的原因是牵引回流在钢轨上产生了纵向电压。钢轨电位的大小与钢轨泄漏电阻的关系不大,当钢轨对地泄漏电阻在5～100Ω·km范围内变化时,受从牵引变电所至列车位置处的钢轨纵向电压钳制,钢轨对地电位基本不变,钢轨电位由供电区间回流通路的电阻定,减小回流通路电阻的主要措施是减小牵引变电所间距。减小牵引回流通路电阻,在满足供电负荷、供电质量及工程投资控制要求前提下。减少以钢轨纵向电阻为主的回流系统电阻的措施包括正线钢轨采用重轨。若短钢轨间采用螺栓连接,则两根钢轨之间必须加焊一根铜电缆,回流电缆应与钢轨可靠焊接,回流电缆根数留有一定裕量,平衡上、下行钢轨电流,道岔与辙岔的连接部位通过铜连接引线可靠焊接;减小回流通路电阻,2.2 增大钢轨泄漏电阻措施 钢轨泄漏电阻的大小与杂散电流成反比。可把保证钢轨有较高泄漏电阻作为轨道交通防护杂散电流根本的措施,钢轨泄漏电阻主要由下述两方面因素确定。一是钢轨绝缘安装点的绝缘电阻:二是钢轨与道床表面的空隙距离及道床环境条件,当然泄漏电阻也受与钢轨连接电缆绝缘情况、电化区段与非电化区段钢轨隔离效果等影响。钢轨绝缘安装一般是通过在钢轨与道床间设绝缘垫。紧固螺栓通过绝缘套管安装在道床上等措施实现的,并且钢轨底部与道床之间间隙不得小于《地铁杂散电流防护规程》中的规定,以避免钢轨泄漏电阻降低,设计受外界污染影响少、绝缘水平较高的绝缘安装措施,如在安装点钢轨带绝缘靴套的绝缘安装方案,便于运营清扫的绝缘安装措施等,2.3 杂散电流的流通路径控制措施 杂散电流对金属结构的腐蚀主要有4个方面。即钢轨、道床结构钢筋、隧道结构钢筋、地网及地铁外部其他公共设施:杂散电流首先从钢轨泄漏至道床结构。再从道床结构向其他结构如隧道、车站结构泄漏,利用整体道床内结构钢筋的纵向联通形成电气连续的杂散电流主收集网。为杂散电流提供第一个电气通路,杂散电流沿此通路流向牵引变电所方向,可减少杂散电流由道床向其它结构的泄漏量,地下区段道床与隧道(或其他结构间)设置素混凝土层,以增大道床与其他结构间泄漏电阻,减少杂散电流向其他结构泄漏量,在回流轨下方穿越的金属管线也要进行绝缘处理。避免杂散电流经此泄漏至其他结构,其它少量杂散电流继续泄漏至隧道或其他结构,利用隧道钢筋(内衬墙钢筋)纵向联通形成电气通路,则成为杂散电流遇到的第二个电气畅通通路(即辅助收集网),在牵引变电所区域(阴极区)流回至道床钢筋,减少杂散电流向地铁以外泄漏,由外界引入地铁内或由地铁内引出至地铁外的金属管线均应进行绝缘处理后。避免杂散电流经此向地铁外泄漏,2.4 结构钢筋腐蚀防护措施 金属构件电化学腐蚀防护是控制金属体流出至电介质的电流密度在防护范围之内。主要措施是减少进入金属体的杂散电流量。为金属体提供至电源负极的金属通路;减少杂散电流流出金属表面的电流密度,确定合理的道床、隧道收集网(结构钢筋)表面积;控制杂散电流流出至电介质的密度,地铁杂散电流防腐蚀对结构钢筋的保护是分层次的;其顺序是隧道钢筋、道床钢筋和钢轨,使得自道床钢筋流出的电流密度控制在腐蚀钝化状态范围内时,尽管有一定数量杂散电流流出钢筋,但却不会使道床结构钢筋受到腐蚀。通过对隧道结构钢筋进行焊接及连接形成纵向电气连续通路后,对于从道床钢筋中继续泄漏的杂散电流起到二次收集作用,由于隧道结构钢筋截面更宜做大,从而使其更宜达到腐蚀钝化状态。2.5 排流柜设置方案 只有当杂散电流从钢筋流出时才对钢筋产生腐蚀,而杂散电流流出的区域集中在阴极区(即在牵引变电所附近),若在牵引变电所处将结构钢筋或其他可能受到杂散电流腐蚀的金属结构与钢轨或牵引变电所负母排相连,由于杂散电流总是走电阻最小的通路,从而在阳极区范围内大大减小了杂散电流从钢筋再扩散至混凝土的可能,减少了杂散电流流出钢筋导致的电化学反应,排流法一般有将金属结构与钢轨直接在牵引变电所附近相连的直接排流法、加二极管的单向导通排流、加直流电源的强制排流等。当采用排流法时钢轨系统称之为接地系统,当有电流从钢筋沿排流电缆(经二极管)流至负母排时,因钢轨纵向电压的钳制作用使得两牵引变电所间钢轨的最高对地电位增加了一倍,简单看杂散电流总量增加了近4倍。由于杂散电流的总量增加太多,除牵引变电所附近钢筋腐蚀减少外,在区间的钢轨腐蚀将上升。2.6 盾构区间防护杂散电流方案 盾构法区间隧道迷流设计原理是指将管片内钢筋全部电气联通,并通过铁垫圈将电气连接点良好引出。以后在隧道管片的拼装中通过铁螺栓和螺母将各隧道管片中钢筋全部电气联通,形成一个等电位的法拉第网,对地铁杂散电流进行电气屏蔽,以防止地铁杂散电流向外泄露和对地铁基础结构的腐蚀。混凝土灌浆于各螺栓之间,仅靠螺栓、螺母的机械连接实现电气上的完全导通连接是很难的,与管片采用绝缘隔离措施相比,反而更加大了杂散电流对盾构管片内部结构钢筋的腐蚀风险。2.7 高架区段防护杂散电流方案 区间高架桥梁一般采用简支梁,桥梁与桥墩间有橡胶支座,起到了电气上的绝缘,表面上可避免杂散电流扩散,但若在个别区段采用其他桥梁结构,梁墩间没有绝缘支座,成为防护杂散电流的薄弱环节。高架区间要采用梁墩间设置橡胶支座的桥梁结构,2.8 车辆段及停车场杂散电流防护措施 车辆段和停车场均位于地面,车辆段内线路主要包括停车列检库、月检库线路和库外线路。无法设置杂散电流收集网,检修库内线路较库外线路防护条件更差,并设有维修基地、生活及工作设备、各类管线较多,车辆段和停车场是防护杂散电流的薄弱环节。但车辆段和停车场内车速较低,牵引电流较小,杂散电流泄漏水平较低,车辆段和停车场的防护杂散电流措施一般应从钢轨回流及降低钢轨电位考虑,(1)降低车辆段(停车场)杂散电流主要泄漏总量措施 车辆段(停车场)与正线间设置绝缘轨缝及单向导通装置,限制正线区段钢轨电流通过车辆段(停车场)内的钢轨回流,散电流,需要指出的是地铁防护杂散电流是个系统工程,需要多个专业在设计、施工和运营共同配合,一方面加强各自专业防护措施,一方面探索更加积极地预防方案。参考文献〔1〕马洪儒 北京地下铁道的杂散电流腐蚀与防护[J] 城市轨道交通,11～19 〔2〕易友祥 一种积极有效的地铁杂散电流防护方案[J] 天津理工学院学报,11(2):1～5 〔3〕梁成浩等 杂散电流腐蚀与防护[J] 化工腐蚀与防护,4～8 〔4〕胡 斌 地铁迷流及上海地铁的迷流防护措施[J] 电世界,

3.杂散电流与综合接地的区别在哪里

杂散电流是沿规定路径之外的途径流动的电流，该电流从管道的某一部位进入管道，沿管道流动一段距离后又从管道流入土壤。

4.谁能帮着解释解释什么叫杂散电流？

杂散电流是沿规定路径之外的途径流动的电流，它在土壤中流动，且与被保护管道系统无关。该电流从管道的某一部位进入管道，沿管道流动一段距离后又从管道流入土壤，在电流流出的部位，管道发生腐蚀，我们称之为杂散电流腐蚀。最常见的就是管道穿越电气化铁路的部位。

5.煤矿井下哪些地方需要测定杂散电流

煤层自燃时,其中铁质成分发生物理化学变化,并且保留有较强的磁性.烘烤后的上覆岩石的磁性随自燃温度升高而增强.早在60年代我国西北各省就用磁法结合电法勘探煤田火区,取得了一定成果.印度也利用此法确定Jharia煤田的自燃火灾区域范围,得到了十分满意的效果.俄罗斯、乌克兰也曾用此法确定煤田自燃火区范围.从这一方法的实质和目前应用的情况看,磁探测法主要用于煤田火区,而对于生产矿井自燃高温的探测应用较少,①当自燃火源温度小于400℃时和烘烤时间短时,上覆岩石或煤层中就不能形成较高的磁性；要处理的是煤自燃高温区域,井下高温区域周围铁性物质多,磁探测法则无法有效使用.③煤层顶底板和煤中分布的铁质结核不均匀,给磁测法探测自燃火区带来一定困难.2.2电阻率探测法〔2〕正常情况下,电阻率基本保持不变.但当煤炭自然发火后,煤层的结构状态和含水性发生较大变化,从而引起煤层和周围岩石电阻率的变化.在自燃的初期,其结构状态发生较大变化,可根据观测结果比较未自燃区和自燃区的变化情况,这就是电阻率法探测自燃发火区域位置的原理.由于煤在自燃的初期,煤电阻率的变化不明显,致使电阻率探测法的探测精度受限；用于井下高温区域的探测比较困难,目前国内外多用于露天开采和煤层露头自燃火源的探测.2.3气体探测法煤自燃在不同的温度,其产生的气体种类和浓度是不同的；依次判断煤的自燃温度,并据气体浓度梯度大致确定高温区域的范围.气体确定高温区域范围可在井下或地面进行.2.3.1井下气体探测法通常称为气体分析法,是目前国内外广泛应用的煤炭自燃的预测预报方法.对某矿当煤质一定时,其煤自燃生成的气体组分与温度有一定规律,用仪器或束管监测系统检测煤自燃释放的气体,以确定煤的氧化温度和煤炭自燃区域的可能范围,但它无法知道煤炭自燃的位置和发展变化速度,并且易受井下通风因素的影响.2.3.2地面气体探测法由于煤炭自燃火源区域与地面存在一定的压差和分子扩散,使自燃火源向地面有着气体流动,而在地表层中产生一些有代表性气体是从煤炭自燃点垂直方向放射的,据此在地面可布置测点测量,来判断火源点大致位置.这种方法对于煤层埋藏较深,气体不能扩散至地面,且气体向上运移发生物理化学变化时,就无法使用.2.4氡气探测法氡气探测是一种放射性探测方法,它兼有物探和化探的特点.它的原理是煤层自燃后,收集并测量氡气浓度,依此判断火区位置.国内山西矿业学院用此法在地面探测煤矿地下火源,且用氡气量值也无法判断自燃的燃烧程度及其温度.2.5煤炭自燃温度探测法2.5.1测温仪表与测温传感器联合测温法这是目前国内外最为广泛应用的一种方法,想测取煤体温度,要测取煤体温度,就必须在煤体内布置测温传感器,因而就需要测温钻孔,增加了工作量.2.5.2红外探测法〔5,6〕在国内外这一方法已较广泛用于地面煤堆自燃和井下煤炭自燃火源的探测.探测仪器有红外测温仪和红外热成像仪,应用最多的是红外测温仪.俄罗斯采用红外测温仪,美国采用红外测温仪和热成像仪探测煤壁和煤柱自燃温度；国内兖州、开滦、徐州等矿区采用红外测温仪测定井下煤壁温度.红外测温仪是测取点温,红外成像仪是扫描成像测取温度.在国内,红外热成像仪井下没见应用,而在煤田地质调查、地震预报、地下水探测、岩突、岩爆等方面得到了应用.隧道和巷道内由岩石的应力引起的表面0.2℃左右的温度变化就可被测到,从而可分析引起灾害的程度.红外探测法的实质是自然界的任何物体只要处于绝对零度(0K)之上,都会自行向外发射红外线.其发射能量如下式E=εαT4(1)式中ε——辐射系数,辐射系数受物体化学组分、表面状态、内部结构、含水量、孔隙度等影响；T——物体的绝对温度,物体的温度越高,红外测温仪器接受辐射量而转换的辐射温度就越高,因此就可利用红外测温仪器对温度的高分辨率来探测井下巷道自燃位置.在通常情况下,即波长在8～14μm的大气窗口区域内.红外技术是探测物体表面的红外辐射温度,物体表面的红外辐射温度取决于物体表面物理温度及其物体的物质成分、含水量、表面粗糙度、颗粒大小、孔隙度、热惯量(比热、热传导率、比重)等诸多因素；都会引起红外辐射温度的变化.因此,提取同种物质的温度变化异常信息是至关重要的.红外热成像仪类似于摄像机,

6.管道杂散电流检测的标准是什么

杂散电流检测不需要标准，只需要根据检测出来的情况进行评估，所以需要的不是检测标准。

7.煤矿井下杂散电流的安全值是多少

矿井空气中硫化氢的最高允许浓度为0.00066%。硫化氢，标准状况下是一种易燃的酸性气体，低浓度时有臭鸡蛋气味，硫化氢是一种重要的化学原料。易溶于醇类、石油溶剂和原油。