是将隧道内的迷流回收并送至负极,便于负极回收再利用,减少对隧道内钢筋混凝土的腐蚀,使得结构更加牢固 功能介绍:
(1)与CD盒共同配合来监控和预防杂散电流
CD盒有3个接线柱,一端接参比电极,一端接结构钢筋,一端接钢轨,同时对 于正极的反应为还原反应,而负极的反应为氧化反应,对于CD盒我们研究的 就是氧化反应,1A的电流1年能够腐蚀9公斤的铁,所以杂散电流危害是极其 严重的,如何去预防?只能增加钢轨对结构的绝缘降低增加隧道内的潮湿度, 才能减少杂散电流流失,降低对结构的损害程度
(2)地铁系统的钢轨不但起到列车导轨的作用,同时还作为牵引电流负
回流轨使列车电流回流至牵引变电所的负母线。当回流轨对地具有良好绝缘 的情况下,沿回流轨的泄漏电流是很小的,但是在地下铁道的具体情况下, 回流轨的绝缘远非理想状态,经过一段时间的运行后, 回流轨对周围结构的 电阻降低,因此,当牵引电流沿回流轨回流时,有部分电流向道床及周围其 它金属结构泄漏形成杂散电流。
轻轨由于大部分线路暴露在自然条件下,风沙、尘土、雨雪等不可 避免,因此对回流轨绝缘极为不利,更容易形成杂散电流。
一旦形成杂散电流,由于回流轨存在电阻,回流电流沿回流轨形成电压降, 在该电压降的作用下,回流轨对周围金属结构形成阳极区和阴极区。阳极杂 散电流经电解质以离子导电的形式返回回流轨或牵引变电站负极,这样产生 类似直流电解的阳极电腐蚀。这种电腐蚀总是发生在离子导电电流流出金属 结构的地方,即发生在金属与电解质存在的阳极区。杂散电流的阳极电腐蚀 对金属的破坏相当严重,能引起水管穿孔漏 水、锈蚀、电缆挂钩打火、道钉生锈断裂等,导致地铁设施的使用寿命降低, 造成严重的经济损失。
为了减少从钢轨泄漏至地下的杂散电流对金属导体产生的电化学腐
蚀,最早的做法是采用直接排流方法;即将牵引所附近的金属导体与牵引所内负母线直接相连,在金属导体与负母线之间形成很小的电阻通路,这样从钢轨泄漏至地下的杂散电流在进入地下金属导体后,由于这部分杂散电流是沿着导体电阻较小的通路流回牵引所负母线,而不是先流出导体进入土壤,而后从土壤进入网轨,从而避免了对牵引所附近金属导体的腐蚀。这种排流方法,称之为直接排流法,见直接排流法原理示意图。
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流
负母排 器 机车 ’ I 直接排流法原理示意图 排流电缆 钢轨 ’’ I 地下金属导体
直接排流法有明显的缺点 ,因为负母线的电位不总是小于地下的导体电位,在有机车再生制动及机车在牵引所车站启动受流的情况下,负母线(或其附近钢轨)电位反而可能大于地下导体电位,在这种情况下,直接排流电缆的连接造成额外杂散电流的增加,所以在排流电缆回路里增加二极管以避免上述额外杂散电流的产生,排流柜中的二极管,可实现单向导通的功能,采用这种排流方法称之为选择排流柜。见选择排流法示意图。
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流
负母排 器 机车 ’ I 排流 钢轨 二极管 I’’ 地下金属导体
选择排流法示意图
选择排流法为国外地铁普遍采用。它能有效防止杂散电流对隧道内金属设备、隧道结构钢筋的电腐蚀破坏,同时也防止了杂散电流向地铁外部泄漏,是一种有效的防护方法。
CCPL-2型排流柜内有两种支路:a)负母排与杂散电流防护收集网之间的杂散电流排流二极管支路;b)负母排与牵引变电所接地母排之间的接地二极管支路。排流柜由最多4个排流二极管支路和1个接地二极管支路组成。每个二极管支路由二极管、熔断器、分流器、电流变送器和空气开关串联组成,每个支路并联一RC回路,以抑制过电压 防范措施为:
1、走行轨和道床间放绝缘垫
2、走行轨下面的混凝土铺设等长度的排流钢筋网 3、排流柜的应用
4、单向导通装置(把轨道分段)
5、分段式牵引供电,缩短了走行轨回流长度 6、采取比较高的牵引供电电压 7、排水系统、以降低混凝土含水量 8、监视系统
二、 站内排流柜接法:
接地支路 电流变送器 I U I U 负极母排 智能控制器
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