地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)的研究

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1、●西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁摘要目前，地鐵系統(tǒng)均采用直流牽引供電方式。電力機(jī)車通過受電弓(集電靴)與架空接觸網(wǎng)(接觸軌)的滑動接觸取得電能，以機(jī)車走行鋼軌作為回流導(dǎo)體。由于軌道不可能完全對地絕緣，部分回流電流會在絕緣較差的地方泄露大地形成地鐵雜散電流。地鐵雜散電流將嚴(yán)重腐蝕地下金屬結(jié)構(gòu)，影響地鐵正常運(yùn)營。全面考慮地鐵雜散電流電腐蝕問題，探討更為有效的地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)措施，保證地鐵安全運(yùn)行具有十分重要的意義。本論文主要從以下四個方面展開：l、從根源上減少雜散電流的泄露是雜散電流防護(hù)最根本的方法，通過建立雜散電流數(shù)學(xué)模型，研究雜散電流分布規(guī)律十分重要，論文分單、

2、雙邊兩種供電方式，走行軌道一大地電阻結(jié)構(gòu)及走行軌道一地下金屬一大地電阻結(jié)構(gòu)兩種數(shù)學(xué)模型完成了地鐵雜散電流的仿真。而仿真結(jié)果完全相同，因此可以直接選取單邊供電方式下走行軌道一大地電阻結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型研究地鐵雜散電流的分布。此外，還得到了影響地鐵雜散電流的主要因素包括了：牽引負(fù)荷電流、電力機(jī)車取流點(diǎn)到牽變所的距離、軌地絕緣‘電阻及走行軌道內(nèi)部電阻，這些影響因素能為雜散電流腐蝕防護(hù)提供理論依據(jù)。2、從金屬電化學(xué)腐蝕的基本原理入手，得出地鐵雜散電流腐蝕主要是由于走行軌道與地下金屬結(jié)構(gòu)形成了兩個串接的腐蝕(短路)原電池，雜散電流防護(hù)必須抑制腐蝕原電池的形成。同時結(jié)合目前國內(nèi)地鐵的運(yùn)營

3、現(xiàn)狀，總結(jié)出了地鐵雜散造成的一些新的危害，比如鋼軌限位裝置的誤動作等。3、總結(jié)提出了地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)需要監(jiān)測的一些基本參數(shù)及其監(jiān)測方法，這些參數(shù)應(yīng)包括：走行軌道相對大地(參比電極)電位差及參比電極本體電位、軌地絕緣電阻、走行軌道內(nèi)部電阻。接著分析了目前國內(nèi)常用的幾種地鐵雜散電流監(jiān)測系統(tǒng)，地鐵雜散電流防護(hù)監(jiān)測推薦使用不需人工值守的雜散電流實(shí)時在線監(jiān)測系統(tǒng)。4、研究了金屬腐蝕防護(hù)的基本原理。然后結(jié)合成都地鐵1號線的實(shí)際工程提出了地鐵雜散電流防護(hù)的一套方案，該套方案包括了雜散電流主、輔收集網(wǎng)等常規(guī)防護(hù)方法和新型智能排流裝置、鋼軌電位限制器的動作條件及利用地下結(jié)構(gòu)鋼筋直接作為

4、自然接地體等雜散電流防護(hù)新方法。最后總結(jié)提出了在地鐵設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營中地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)對相關(guān)專業(yè)的基本要求。關(guān)鍵詞：地鐵系統(tǒng)：雜散電流；腐蝕；防護(hù)AbstractCurrently,DCtractionarealwaysusedinthesubwaysystem，tractionsubstationprovidespowersupplyfortheelectriclocomotivethroughpavedoverheadcatenariesalongtheroad0rcontactrail，andtakeslocomotivetotherailaSareturnco

5、nductor．Intherunningofelectriclocomotives，asthegroundtrackCannotbecompletelyinsulated，somecurrentleal【st0theearthatthepoorinsulationpointbetweentherailandtheearthandflowstolowpot鋤tiallanddepartment．Therefore，akindofstraycurrentwithoutanystraycurrentlawlSfomed．Thisstraycurrentcorrodesunder

6、groundmetalstructure，andwouldseriouslyaffect也enormaloperationofthesubway．Thus，itisverynecessarytofullyconsiderthestraycⅦ咖tcorrosionissue，toexploremoreeffectiveprotectivemeasuresforstraycurrentcolToSjoninordcrtoensurethesaferunningofthesubway．Thisthesisisconsistedofthefollowingfouraspects：

7、1、Bytakingthewayofsingleandbilateralpowersupply,fromrunningtrackstotheeanbresistanccstructureandthelineofrail，thentoundergroundmetal，finallytoresistivity咖ctl】reoftheearth，themathematicalmodelofsubwaystraycurrentisderived,andthentwoma也既la!ticalmodelsiSusedtocompletet