地铁杂散电流监测及治理系统

       地铁具有运量大、安全舒适、运输成本低等优点,且与地面的交通工具互不干涉,因此成为解决城市交通拥挤紧张状态的有效途径。目前地铁列车牵引动力一般用直流电,由设置在沿线的牵引变电所通过架空线或第三轨向列车馈送电量,并利用走形轨作为回流线路。直流供电的地铁系统的走形轨本身具有电阻且走形轨对地做不到完全绝缘,所以有一部分电流从走形轨泄漏到大地。这部分从走形轨漏出的电流被称为杂散电流又叫迷流。 

      杂散电流从走形轨漏出后,经过地铁的道床流入大地,然后从大地流回钢轨回流点。若地铁附近有导电性能较好的埋地金属管线(如自来水管、煤气管道、电缆等),则有一部分杂散电流选择电阻率较低的埋地金属管线作为流通路径,在变电所附近从金属管线中流出流回变电所。对于走形轨杂散电流是在远离变电所的地方流出,对于埋地金属管线杂散电流是从变电所附近的部位流出,由于土壤或其它介质的作用,金属体有电流流出的部位发生电解,使金属体遭受电化学腐蚀。这种电化学反应易腐蚀地铁钢轨、地铁主体结构钢筋、地铁线路附近的埋地金属管线,减少埋地管线使用寿命,降低地铁主体结构的耐久性和强度,有时甚至造成灾难性的事故。钢轨埋设在地表面,易于发现损坏状况,且便于更换,所以杂散电流腐蚀对其的危害不是很大;但由于地铁主体结构钢筋和埋地金属管线埋设在地下,其腐蚀情况不易察觉,所以杂散电流腐蚀对地铁主体结构钢筋和埋地金属管线的腐蚀危害是很大的。

例如从20世纪70年代开始运行的北京地铁一期工程的主体机构中的钢筋已发现有严重的杂散电流腐蚀;北京、天津地铁都有水管被侵蚀穿孔的情况;香港也曾因杂散电流腐蚀煤气管道引起煤气泄漏;在一些地铁运行历史较长的发达国家,杂散电流腐蚀同样严重,如英国曾发生过因为杂散电流腐蚀而发生的钢筋混泥土塌方事故。可见,寻求减少杂散电流腐蚀危害的方法是非常重要的。目前又是我国建设地铁的高潮时期,因此全面考虑杂散电腐蚀问题,设计合理的杂散电流防护方案具有一定的现实意义。 

1、集中式杂散电流监测装置

概述

  集中式杂散电流监测装置，安装在地铁车站变电所内排流柜内，主要用于监测结构钢极化电位和钢轨电位数据，以及排流值和开关量状态，并把数据上传至杂散电流监测系统终端或SCADA系统。本公司生产的集中式杂散电流监测装置主要是YNC24Q7型。

功能特点

  1.多通道模拟量输入，处理能力强；

  2.具备触摸屏与按键操作；

  3.体积小，安装方便；

  4.上传数据类型可配置，适用于不同现场需求；

  5.软件一键式升级；

  6.硬件结构模块化设计，更新维护方便。

2、分布式杂散电流监测装置

  该装置通过现场总线技术实现了地铁沿线各个传感器测量的极化电压、轨构电压数据的自动采集、数据存储，并通过主环网通信通道上传到杂散电流监测主机。与此同时，可实现对排流柜或单向导通装置状态监测。管理人员可以从软件界面上直观监测各监测点的数据状况。通过对各监测点杂散电流状况的了解，预测轨道沿线钢结构的电腐蚀状况等。