城市軌道交通雜散電流腐蝕防護方案淺談

摘 要：城市軌道交通工程是一項非常重要的工程，而雜散電流是一種有害的電流，會對其建筑物的金屬構件、設備外殼、金屬管線等產生電化學腐蝕，進而影響設備的運行安全，縮短其使用壽命。為了保證城市軌道交通建筑、設備等能夠長期、安全運行，必須對軌道交通中的雜散電流采取完善、有效的防護措施。針對雜散電流的腐蝕防護提出了一些具體措施，以期為城市軌道交通設計、施工提供參考和借鑒。

關鍵詞：城市軌道交通；雜散電流；腐蝕防護；回流系統(tǒng)

中圖分類號：U239.5；TG172.84 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.24.131

城市軌道交通工程受現(xiàn)場條件等各方面因素的制約，將鋼軌鋪設于道床上，鋼軌同時作為機車牽引回流。鋼軌是不可能完全絕緣于道床結構的，因此，鋼軌與道床、橋梁結構之間都會產生泄漏電流，即雜散電流，又被稱為“地中迷流”。

雜散電流對建筑物有很強的腐蝕作用。雜散電流會發(fā)生電腐蝕效應，對金屬的破壞相當嚴重，能引起水管穿孔漏水、銹蝕、電纜掛鉤打火、扣件生銹斷裂等，進而縮短設施的使用壽命，造成嚴重的經濟損失。為了保證城市軌道交通建筑、設備能夠安全、長期、有效運行，必須進行雜散電流的腐蝕防護。雜散電流腐蝕防護是個綜合性工程項目，幾乎涉及城市軌道交通各個專業(yè)，各專業(yè)需采取必要的防護措施。

1 雜散電流腐蝕防護技術方案

1.1 限制雜散電流產生的方法

1.1.1 降低回流系統(tǒng)阻抗

一般情況下，城市軌道交通的列車走行鋼軌采用的是長軌，鋼軌盡量焊接成一體，并實現(xiàn)全線電氣連續(xù)，以減小回流阻抗。車輛段有可能采用短軌，如果采用短鋼軌，用魚尾板螺栓連接，則兩根鋼軌之間需用銅芯電纜或者軌端接續(xù)線與鋼軌可靠連接，保證鋼軌縱向良好的電氣連接，以減小鋼軌縱向電阻。

電化線路中的道岔與轍岔的連接部位設置連接線，即道岔跳線，一般采用雙連接線，采用銅芯電纜連接，連接線與鋼軌間可靠連接，接頭電阻不大于標準鋼軌阻抗，負回流電纜和均流電纜與鋼軌可靠連接。

1.1.2 增大鋼軌泄漏過渡電阻

列車走行軌采用絕緣法安裝，在軌道與混凝土軌枕之間、扣件與混凝土軌枕之間還要采取必要的絕緣措施，以加強鋼軌對道床的絕緣，防止鋼軌泄漏電流。同時，還要保持軌道交通車站和隧道內的清潔、干燥。在車站、區(qū)間隧道和U形槽、橋梁和車場內，要安裝必要的排水設施，避免其長期積水。

1.2 正線雜散電流腐蝕防護方法

1.2.1 設置雜散電流主收集監(jiān)測網

在工作過程中，相關部門可以利用整體道床、結構鋼筋的可靠電氣連接形成雜散電流的主收集網。在地下和地面區(qū)段，城市軌道交通正線一般采用整體道床。整體道床是采用鋼筋網澆筑的，可以將整體道床內結構鋼筋網整體連接，實現(xiàn)可靠的電氣連接，形成雜散電流主收集監(jiān)測網，以降低整體道床內結構鋼筋所受雜散電流的腐蝕，防止雜散電流繼續(xù)擴散。在此要注意，該收集監(jiān)測網必須滿足一定截面的要求。

在高架區(qū)段，要采用承軌臺或帶減震墊的整體道床。雜散電流監(jiān)測網可與道床內結構鋼筋網實現(xiàn)可靠的電氣連接，形成高架段雜散電流主收集監(jiān)測網，以降低道床內結構鋼筋所受雜散電流的腐蝕，防止雜散電流的繼續(xù)擴散。在此，該收集監(jiān)測網同樣必須滿足一定的截面要求。

1.2.2 設置雜散電流輔助監(jiān)測網

利用地下車站結構鋼筋的可靠電氣連接形成雜散電流輔助收集網。在地下和地面區(qū)段，利用地下車站、區(qū)間隧道和U形槽結構鋼筋的可靠電氣連接，形成地下和地面區(qū)段雜散電流輔助監(jiān)測網。在高架橋梁區(qū)段，將高架橋梁頂層結構鋼筋按一定要求焊接，并將其作為高架橋梁區(qū)段雜散電流輔助監(jiān)測網，以降低車站、區(qū)間隧道、U形槽和高架橋梁結構鋼筋所受雜散電流的腐蝕，防止雜散電流繼續(xù)向地鐵外部擴散。

1.3 車場雜散電流腐蝕防護方法

停車場和車輛段根據接觸網供電分區(qū)情況設置牽引回流回路，恰當設置回流點和均流電纜，形成暢通的回流通路，減少雜散電流。停車場和車輛段線路與正線線路的鋼軌間、停車場和車輛段各種電化庫線的庫內線路與庫外線路的鋼軌間，要設置絕緣節(jié)和單向導通裝置。停車場和車輛段內電化股道、非電化股道的鋼軌間、電化股道盡頭線與車檔設備的鋼軌間要設置絕緣節(jié)。

1.4 通信信號系統(tǒng)設備的防護

通信信號系統(tǒng)設備對系統(tǒng)的運行有很重要的影響，所有的通信、信號設備外殼必須與接地扁鋼連接，不能與鋼軌有任何直接電氣連接，以確保通信信號設備的運行安全，且盡量與安裝處的道床或主體結構鋼筋絕緣。在安裝地鐵內的其他設備時，要與安裝處的結構鋼筋絕緣，且與接地系統(tǒng)可靠連接。

2 結束語

雜散電流是一種有害電流，會給城市軌道交通系統(tǒng)的相關設施造成很多方面的危害。因此，必須對其采取必要的防護和治理措施，以確保城市軌道交通的運營安全。在日常工作中，要定期清掃全線軌道線路，線路要盡量保持清潔、干燥。

參考文獻

[1]秦峰，朱祥連，奚杰.城市軌道交通設施雜散電流的防護[J].機電工程，2013，30（1）.

[2]王淵.新型通用端子替代雜散電流腐蝕防護銅排端子的探討[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2013（2）.

[3]張明帥.城市軌道交通雜散電流腐蝕預測技術研究[D].徐州：中國礦業(yè)大學，2014.

[4]劉愛芳.地鐵中金屬管道雜散電流腐蝕的防護[C]//天津市土木工程學會第七屆年會優(yōu)秀論文集.天津：天津市土木工程學會，2005.

[5]葉建勇.淺析軌道交通雜散電流腐蝕防護及接地[J].城市建設理論研究：電子版，2015，5（14）.

作者簡介：呂穩(wěn)歌，學士，工程師，主要從事自動化方面的工作。

〔編輯：白潔〕