摘要:隨著科學技術(shù)和城市化的發(fā)展,大運量的軌道交通在現(xiàn)代化城市中起著越來越重要的作用,在我國,作為城市重要交通工具的地鐵正得到迅速發(fā)展。但是,由于當前城市地鐵大都采用走行軌回流的直流牽引供電方式,因而在運營中將不可避免地產(chǎn)生流經(jīng)大地的雜散電流。由于雜散電流的存在,地鐵周圍的埋地金屬管道、通訊電纜外皮以及車站和區(qū)間隧道主體結(jié)構(gòu)中的鋼筋發(fā)生電化學腐蝕,它不僅能縮短金屬管線的使用壽命還會降低地鐵鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)的強度和耐久性,甚至釀成災(zāi)難性的事故。而且,由于地鐵結(jié)構(gòu)在施工完成后己定型,經(jīng)過若干年運營后,如果因發(fā)生雜散電流腐蝕而要對主體結(jié)構(gòu)進行翻修將是十分困難的,因此,對雜散電流的腐蝕及其監(jiān)測問題進行研究,具有重要的現(xiàn)實意義。雜散電流腐蝕受到了廣泛的關(guān)注,它嚴重腐蝕地鐵主體結(jié)構(gòu)件筋及其它地下會屬結(jié)構(gòu)物,造成重大的經(jīng)濟損失及安全事故隱患,因此研究雜散電流成為當前軌道交通安全的一個重要研究方向。
首先本文分析了在軌道交通牽引供電系統(tǒng)中雜散電流的產(chǎn)生原因及其危害,簡要介紹了雜散電流的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
其次對典型的直流牽引供電系統(tǒng)建立了數(shù)學連續(xù)模型,對雜散電流的特性和分布進行了理論推導,推導出了在有無排流網(wǎng)設(shè)置、是否排流等情況下雜散電流的分布規(guī)律。并通過MATLAB計算機編程對模型進行仿真,分析了各個參數(shù)對雜散電流的影響及程度。
再次針對雜散電流防護的設(shè)計和監(jiān)測措施,綜合討論了雜散電流防護的方法,分析了主要監(jiān)測參數(shù)的意義和測量方法,并通過分析比較各種i隘測方案的優(yōu)缺點,選擇了符合工程實際需要的分布式監(jiān)測方案。
最后結(jié)合深圳軌道交通4號線一、二期工程的特點,綜合提出了了深圳軌道交通4號線的雜散電流防護系統(tǒng)設(shè)計方案,并通過對實際監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析,說明了該雜散電流監(jiān)測與防護系統(tǒng)是行之有效的。
關(guān)鍵詞軌道交通:雜散電流;分布;監(jiān)測