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文档简介

PAGE5PAGE2UDC中华人民共和国工程建设行业标准PCJJ49–2014—————————————————————————————地铁杂散电流腐蚀防护技术规程Technicalregulationsonprotectionagainstcorrosionbystraycurrentinsubwaysystem(征求意见稿2013年82014–××–××发布2014–××–××实施—————————————————————————————中华人民共和国住房和城乡建设部发布前言根据原建设部《关于印发〈2007年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)〉的通知》(建标[2007]125号)的要求,行业标准CJJ49《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》主编单位北京市地铁运营有限公司会同有关单位组成标准修订编制组,经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,完成修订本规程。本规程的主要技术内容是:1总则;2术语;3基本规定;4防护指标及防护方案;5防护设计;6防护监控;7检验项目和试验方法;8竣工验收和运营维护等。本规程以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规程由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由北京市地铁运营有限公司[地址:北京市西城区西直门外大街2号(地铁大厦),邮政编码:100044]负责具体技术内容的解释。本规程修订的主要技术内容是:1增加了前言。2修订、增加了术语。3修订、制定了地铁的杂散电流腐蚀防护的防护指标、防护方案和防护设计。4明确了各种防护方案的技术要求。5增加了一条强制性条文。6增加了高架线路杂散电流防护的内容。7规定了杂散电流参数的检验项目和试验方法。8规定了防护工程竣工的验收内容和运营维护中的要求。9增加了引用标准目录。10由于地铁信号系统计轴设备代替了原有的闭塞区间线路,使得一些重要杂散电流参数的测试不能借助原闭塞区间进行,因此对有关的内容进行了删除和修改,并对走行轨的分段方式及有关参数的测量问题作了调整和补充规定。11对有关测量和数据处理方法的内容作了调整和相应的内容增减,在现代新技术的基础上,重新制定了关于动态测试的内容。本规程主编单位:北京市地铁运营有限公司本规程参编单位:中国矿业大学徐州和纬信电科技有限公司北京城建设计研究总院有限责任公司中铁电气化勘测设计研究院有限公司中铁工程设计咨询集团有限公司中国腐蚀与防护协会天津市地下铁道集团有限公司中铁二院工程集团有限责任公司上海市隧道工程轨道交通设计研究院深圳市地铁集团有限公司上海市轨道交通设计研究院广州地铁设计研究院有限公司杭州市地铁集团有限责任公司大连现代轨道交通有限公司金马快轨运营分公司上海轨道交通维护保障中心供电公司青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司成都地铁有限责任公司北京市市政工程设计研究总院电化局城铁公司北京电铁通信信号勘测设计院武汉地铁集团有限公司徐州中矿大传动与自动化有限公司沈阳地铁有限公司中铁电气化局集团有限公司中国建筑材料科学研究总院本规程主要起草人员:本标准主要审查人员:

目录1总则…………………………12术语…………………………23基本规定 ……………………4防护指标及防护方案………………………54.1防护指标…………………54.2防护方案…………………55防护设计……………………75.1一般规定………………7线路与轨道防护设计……………………7主体建筑结构防护设计…………………8接触网系统防护设计……………………8回流系统防护设计………………………9排流与监测系统防护设计………………10金属管线与设备防护设计………………115.8车辆基地防护设计……………………116防护监控……………………126.1一般规定…………………126.2监测系统…………………126.3监测参数…………………136.4监测设施…………………137检验项目和试验方法………………………157.1检验项目…………………157.2试验方法…………………16竣工验收和运营维护………………………178.1竣工验收…………………178.2运营维护…………………17附录A测试方法………………18A.1一般规定…………………18A.2静态方法…………………19A.3动态方法…………………22附录B监测设备要求…………25B.1测量仪表…………………25B.2测量参比电极……………25B.3测试线缆…………………26标准用词说明……………………27引用标准目录……………………281总则1.0.1为防止和减少地铁杂散电流的泄漏,降低和消除由地铁杂散电流腐蚀所产生的危害及影响,统一地铁杂散电流腐蚀防护工程技术标准,提高防护工程质量,制定本规程。1.0.2本规程适用于地铁杂散电流腐蚀防护工程的设计、施工、检验、监控和运营维护等。1.0.3地铁杂散电流腐蚀防护方案应在地铁可行性研究阶段完成,防护设计应贯彻统筹规划、综合协调、配套设计的原则,防护工程应做到安全可靠、技术先进、经济适用。1.0.4

2术语杂散电流straycurrent在非指定回路上迷散流动的电流,又称迷流。杂散电流腐蚀corrosionbystraycurrent杂散电流由金属流入电解质而引起的对金属结构的电化学腐蚀。电化学腐蚀electrochemicalcorrosion在外加的直流电流作用下,金属与其周围环境介质之间发生的电化学反应,其结果可导致金属质量的不可逆损失和减少,严重时甚至导致结构的穿孔和损坏。简称电腐蚀。泄漏电流leakagecurrent在无故障情况下,从带电体泄漏进入大地或其它外部导体的电流。自然电位naturalpotential当某种金属进入电解质溶液时,金属表面与溶液之间就会建立一个电位,腐蚀电化学中把这个电位称为自然(腐蚀)电位。参比电极referenceelectrode电位具有稳定性和重现性的电极。可以用它作为基准来测量其他电极的电位。2.0.7消极防护p从结构的材质和加强表面绝缘方面采取的防止金属结构与电解质接触,从而加强绝缘,以达到防蚀目的的保护措施。2.0.8积极防护a又称电化学防护,通过采用电化学腐蚀防护装置或排流设备,使金属结构相对于其周围电解质具有最佳值负电位,以达到良好防蚀效果的保护措施。2.0.9阴极保护protectionbynegative电化学防蚀保护的一种,通过向金属结构表面输入电流,使其电位向负方向极化,并保持在比自然腐蚀电位更负的最佳负电位数值,以达到防蚀的目的。2.0.10电气排流保护Corrosionprotection将杂散电流收集,并通过排流装置将其送回牵引电源负极,以防止出现电腐蚀现象的一种电化学保护。2.0.11排流装置Straycurrent通过电气排流来实现电腐蚀防护的装置。2.0.12极性电气排流polarizedelect具有单向导电性能的电气排流装置。2.0.13直接电气排流directelectric具有双向导电能力的电气排流装置2.0.14强制电气排流e 在排流回路中串接入直流电源,以加强排流防蚀效果的电气排流装置2.0.15防蚀监测点corrosion由金属结构、接地端子以及相应测量系统等在特定地点组成的测量设施。2.0.16回流点牵引电流回流线与回流走行轨的连接点。2.0.17表面泄漏电流密度从金属结构单位表面向其周围介质中泄漏出的电流值。2.0.18保护阳极protectionanode与被保护金属结构相连接,可以提供阴极保护电流的接地电极。2.0.19回流电路所有可以为牵引电流回流提供合法通路的导电器件构成的电路,其中包括:走行轨、回流导电轨、回流导体、回流电缆等。2.0.20由走行轨构成的回流系统。2.0.21将回流走行轨等回流电路与牵引变电站回流负母线相连接的电缆。2.0.23回流专用轨returncurrentconductorrai采用专用轨作为回流系统,形成的具有高绝缘水平的回流电路。2.0.24轨道电位(Ure)railpotential(U走行轨与结构或大地之间的电位差。2.0.25过渡电阻(ω)走行轨与结构或大地之间单位长度的过渡电阻值(ω),其单位为Ohm·Km。2.0.26一种限压保护装置,其功能是防止出现过高的,可能对人身和设备造成危险的电压。2.单个或一组与大地紧密电气相连接的导体,通过它可以实现与大地之间的良好电气连接。2.0.28等电位连接e在相关导电部件之间实现的一种电气连接,其目的是为了使相应部件之间具有相同或相等的电位。2.0.29绝缘接头i结构的金属部分之间利用绝缘材料实现的机械连接,以防止它们之间形成电气导通的装置。2.0.30腐蚀防护涂层金属表面的绝缘性涂料,用于防止电解质与金属表面的直接接触并加强绝缘,从而防护金属结构,避免其遭到电腐蚀。2.0.31保护电极prote在电解状态下,相对于特定参考电极为负电位的金属建筑物电位应加以限制,以实现阴极保护的作用。2.0.32在牵引变电所位置对应的上下行牵引网、渡线或独立供电分区牵引网的正极设置电分段,以用于隔离供电范围、缩小故障范围、准确及时隔离故障点。2.0.33分布式牵引地铁牵引变电所的分布应设置在地铁车站或线路附近,分布式牵引变电所是指能够满足地铁远期高峰小时正常发车条件下牵引供电系统双边正常运行的要求,即走行轨最高点位不应大于90v,大双边运行时不大于120v。2.0.34沿层理方向的电阻率,称为纵向电阻率,用ρt表示。

3基本规定3.0.1地铁杂散电流腐蚀防护应以防治杂散电流的泄漏为目标,限制杂散电流向地铁外部扩散,因地制宜,科学规划,综合治理,将地铁杂散电流减小至最低限度。3.0.2地铁沿线敷设的金属结构和管线应采取防护杂散电流腐蚀的技术措施。3.0.3防护工程设计方案应以防为主、以排为辅、防排结合、加强监测,3.0.4杂散电流腐蚀防护、电气安全防护与接地安全防护的设计,应相互协调,彼此兼容。电气安全防护和接地安全防护,3.0.5新建地铁线路工程设计应包含下列1确定地铁杂散电流腐蚀防护方案。2针对接触网与回流系统制定限制杂散电流泄漏的措施。3提出加强轨道绝缘的措施,满足走行轨回流系统对结构、对地的绝缘电阻的要求。4主体结构和金属管线的防护措施。5沿线敷设金属管线的材质、结构和施工方法的要求。6腐蚀防护的监测、监控及排流设施的要求。7重点地段特殊防护方法等。3.0.6既有地铁线路3.0.73.0

4防护指标及防护方案4.1防护指标4.1.1地铁杂散电流腐蚀防护指标应由地铁沿线敷设的金属表面向其周围电解质中泄漏的电流密度和由此产生的偏移电位组成4.1.2地铁金属结构受杂散电流腐蚀程度可通过监测走行轨对结构钢筋、走行轨对地、结构钢筋对地的过渡电阻值及对地电位等杂散电流参数进行4.1.3地铁结构钢筋和金属管线表面允许泄漏电流密度应符合表4.1表4.1.3地铁结构钢筋和金属管线表面允许泄漏电流密度材料与结构允许表面泄漏电流密度(mA/d㎡)生铁0.75混凝土结构中的钢筋0.60钢结构0.15注:表中所列数值应为列车运行高峰时1h的平均值。4.1.4泄漏电流可引起的结构电位极化偏移,监测数值应4.1.5地铁隧洞结构表面受杂散电流腐蚀危害的控制指标由泄漏电流引起的结构电位偏离其自然电位的数值构成,结构钢筋极化偏移电压的正向偏移平均值宜为0.1V,结构表面受杂散电流腐蚀的危险电位数值宜取0.5V。4.1.6地铁主体建筑结构和金属管线结构采取防护电位防护时,主体建筑结构和金属管线结构对地的防护电位值范围宜取-1.5V~0.5V4.2防护方案4.2.1地铁杂散电流腐蚀防护可按牵引供电回流方式分为专用轨回流防护、走行轨回流防护分别进行防护方案的设计,走行轨回流方式中又分为加强绝缘防护方案和排流防护方案。地铁杂散电流腐蚀防护方案应符合表表4.2.1方案特征Ⅰ采用专用轨回流,设计、施工、安装及绝缘水平等技术要求与接触网相同。国际通称为专用轨回流防护方案。Ⅱ采用走行轨回流,加强绝缘防护,配置监测设施,由地铁杂散电流引起的地铁结构电位偏离小于自然电位。国际通称为消极防护方案。Ⅲ采用走行轨回流,排流防护,配置监控设施,由地铁杂散电流引起的地铁结构电位偏离小于危险电位,使地铁结构处于防护电位。国际通称为积极防护方案。4.2.24.2.3地铁杂散电流腐蚀防护工程采用方案Ⅰ时1专用回流轨的对地绝缘电阻值、绝缘水平、施工与安装技术要求等,应与接触网正极相同。2专用回流轨不应直接接地。当需要采用接地设计时,应设置接地电阻并保证接地电流值小于100mA/km。3由地铁杂散电流引起的地铁结构钢筋的极化电位值应小于0.1v。4地铁内部建筑的杂散电流腐蚀防护设计要求可与地面建筑物相同。4.2.4地铁杂散电流腐蚀防护工程采用方案Ⅱ1走行轨对结构钢筋或地的过渡电阻值不应低于150Ω·㎞。远期列车运行高峰小时产生的杂散电流平均值应小于2.5A/km。2结构钢筋对地电位值可在远期列车运行高峰小时出现,其电位平均值应低于自然电位0.1V。3走行轨不得直接接地,无回流要求的金属管线和结构不得与走行轨有电气连通。轨道电位限制装置如需接地,其接地时间不得超过10秒。4地铁结构和沿线敷设的金属管线应采取加强绝缘的多重防护措施。5地铁结构作为接地体时,不得与轨电位限制装置的接地线连接。地铁结构不作为接地体时,可与接地线连接。4.2.5地铁杂散电流腐蚀防护工程采用方案Ⅲ1走行轨对结构和地应保持绝缘,其过渡电阻值不应低于15Ω·㎞。2地铁结构钢筋对地电位平均值,在列车运行高峰小时接近危险电位时,应采取排流措施,使地铁结构钢筋处于防护电位。3走行轨不得直接接地,无回流要求的金属管线和结构不得与走行轨有电气连通。轨电位限制装置如需接地,其接地时间不得超过10秒。4地铁结构和金属管线的敷设应采取加强绝缘防护的措施,结构钢筋应具备电气连通条件,不得兼作他用,不得与接地线连接。5地铁道床钢筋网可在素混凝土基础上铺设,可作为一项辅助排流防护的措施。6地铁沿线的外部金属管线和金属结构,应按地铁杂散电流腐蚀防护设计要求采取相应的防护措施。

5防护设计5.1一般规定5.1.1地铁杂散电流腐蚀防护设计宜按线路与轨道、主体建筑结构、接触网系统、回流网系统、排流与监测系统、金属管线与设备、车辆基地等分别进行。5.1.2防护设计应列入地铁工程系统的总体设计中进行统筹综合设计,做到协调统一、合理布局、配套使用、安全可靠,达到最佳防护效应。5.1.35.2线路与轨道防护设计5.2.15.2.2地铁线路走向设计应远离城市自来水、热力、石油、天然气、电力、电信等金属管道,当不得不比较靠近时,地铁方应采取较高水平的防护措施。5.2.3地铁轨道钢轨宜通过焊接工艺连接成长轨,纵向电阻值不应大于0.01Ω/km。5.2.4道床素混凝土层的厚度应大于0.4m。5.2.5钢轨底部与道床之间的间隙值不应小于70mm5.2.6轨道绝缘件体积电阻率不应小于1ⅹ108Ω·m。用1000V摇表测量单个轨枕的金属连接件与走行轨或地之间的绝缘电阻值不应小于1MΩ/件,湿电阻值不应小于15.2.75.2.8高架线路宜采取比一般路段增强双倍5.2.9采用钢筋混凝土结构的道床,其钢筋应置于混凝土结构之中,不得裸露。道床结构段内的钢筋宜通过焊接连通,并应在绝缘缝附近引出测防连接端子5.2.10无砟道床设置排流钢筋网时,排流钢筋不应与其它结构钢筋、金属管线、接地装置进行5.2.11地铁道床所用木枕均应作防腐绝缘处理5.2.125.2.135.2.14当地铁杂散电流腐蚀防护工程采用本规程4.2.4防护方案Ⅱ时1高性能的完全绝缘轨枕。2轨枕绝缘套靴。3道床与结构间设置绝缘垫层等。5.2.15轨枕表面5.2.16当地铁杂散电流腐蚀防护工程采用本规程4.2.5防护方案5.3主体建筑结构防护设计5.3.5.1结构变形缝应绝缘处理。2在每个变形缝两端3m范围内应设置杂散电流专用的测量与防护连接端子。3主体结构段钢筋应置于结构混凝土之中,不得裸露。4采用本规程4.2.4防护方案Ⅱ时,主体建筑结构钢筋表面宜进行绝缘处理。5采用本规程4.2.5防护方案Ⅲ时,变形缝之间的结构段内部钢筋应通过焊接实现电气连通,其纵向电阻值不应大于相同长度钢轨电阻值的10倍6变形缝之间应设置测量与防护连接端子。5.31杂散电流腐蚀防护工程对地下工程防水的设计、施工和验收要求,应符合GB50108和GB50208的规定。2地下车站及机电设备集中区段的防水工程应列为一级。3区间隧道及连接通道等附属的隧道结构防水等级不应低于二级。4隧道应设置排水系统,道床排水沟不应作为用水点生活用水和设备冷却用水的排水通道。5.3.4地下建筑防水材料应符合GB50108和GB50208的要求,在干燥环境下测试其体积电阻率ρ不得小于5.3.5地铁过江隧道、5.3.6当地铁杂散电流腐蚀防护工程采用本规程4.2.1防护方案5.3.7高架线路桥梁结构钢筋宜与桥墩结构钢筋绝缘,桥梁与桥墩之间宜加装绝缘垫,绝缘电阻值不宜小5.3.8地铁线路采用盾构法或矿山法施工的区段和车站,在结构钢筋无电气连接条件而杂散电流腐蚀防护设计采用本规程4.2.5防护方案Ⅲ5.4接触网系统防护设计5.4.1地铁接触网系统杂散电流腐蚀防护设计应与回流系统同时制定限制与降低杂散电流的具体措施,杂散电流腐蚀防护设计要求应包括牵引电压制式、牵引电压等级、牵引变电所、牵引供电距离以及牵引回流系统5.4.2新建地铁牵引供电系统杂散电流腐蚀防护设计宜包括采用较高的牵引电压等级、分布式牵引供电和确定适宜的牵引供电距离5.4.3地铁5.4.45.4.55.4.6地铁不同线路之间的连接或过渡区段,应由一条地铁线路接触网取得主供电电源,由另一条地铁线路提供备用电源。5.4.71接触网和走行轨应从备用电源侧与过渡区段的接触网和走行轨实行电气隔离。2设置专用的断路器或隔离开关。3实现相应的操作连锁。5.4.85.4.5.4.10地铁沿线的过江隧道、高架线路等需要重点加强杂散电流腐蚀防护的地段,尤其是在采用本规程4.2.11牵引变电所应实行电分段供电。1)牵引变电所正极母线应设置电分段,并应设置断路器和隔离开关.2)每一段母线连接一台牵引整流机组,应向变电所实行单侧供电。3)一台机组设备故障时,应由另一台机组通过母线联络断路器维持供电。2应采用分布式牵引变电所。1)牵引变电所应适当加密。2)在直流750V供电、车辆起动电流不大于5000A时,牵引变电所最大间距不宜超过1.2km3)在直流1500V供电、车辆起动电流不大于3000A时,牵引变电所最大间距不宜超过1.8km5.5回流系统防护设计5.5.1地铁回流系统杂散电流腐蚀防护设计应与接触网系统同时制定限制与降低杂散电流的具体措施,并应根据5.5.2地铁回流系统设计采用防护方案Ⅰ时,防护设计要求应与本规程5.5.3地铁回流系统设计采用防护方案Ⅱ时,防护设计要求应与本规程5.5.4地铁回流系统设计采用防护方案Ⅲ时,防护设计要求应与5.5.5牵引变电所负极母线应与主线路回流走行轨相连接,并应在走行轨的所有线路区段实现牵引电流沿双方向回流。在线路端头的单边区段、车辆基地以及在隧道出入口等处安装了单向导通装置的线路5.5.6牵引变电所回流线不应少于2条5.5.7地铁道岔和线路中的连接部位,应使用铜导线实现电气连接,连接电阻应小于1m长走行钢轨的电阻值。正线每处应采用2根铜导线连接,每根导线截面积应根据载流量确定,载流量不应低于走行钢轨载流量的1.1倍。5.5.8无牵引变电所的车站和地面线路的走行轨上下行间应设置均流线,其间距不宜大于5.5.95.5.10上下行5.5.11设有牵引变电所的车站,上下行5.5.12当回流走行轨对地绝缘值较低或在潮湿地段时, 1在走行轨并联回流电缆。 2在轨道绝缘低和潮湿的线路两侧设单向导通装置,用回流电缆隔离。 3增设变电所回流点。5.5.11所有的电气化与非电气化区段之间。2运营线路与正在建设的线路区段之间。3地铁与地面电气化铁道线路之间。4尽头线车档装置安装有接地线时,该装置与电气化轨道之间。5.5.11正线与车辆基地的衔接处。2车辆基地内车库牵引网采用分段供电时,库内和库外之间。3两条正线之间的联络线。4过江隧道、潮湿地段、高架桥等区段。5.6排流与监测系统防护设计5.65.6.2在地铁杂散电流腐蚀防护工程采用4.2.1防护方案Ⅲ时,应进行排流与监测系统的防护设计。5.6.3排流网可由专用排流网或5.6.4在道床结构段的两端点附近,应设置杂散电流专用的测量与防护连接端子5.6.51排流装置应单向导通。2排流参数的选择应保证结构钢筋处于防护电位。3可同时测量走行轨对结构、结构对地电位、各支路排流电流和总排流电流。4可通过计算得出走行轨对结构和地的过渡电阻值、走行轨和结构钢筋的纵向电阻值等参数。5应具有数据的实时采集、处理、传输、显示、存储、报警、分析、控制等功能。5.6.65.6.7排流防护系统的设计、制造和安装,应方便使用和维护管理,应预留系统升级和功能扩展的接口。5.6.85.6.9排流装置的1结构钢筋对地电位高于自然电位,极化偏移电位高于0.1V。2走行轨年平均电压降达到2.5V/km时。3根据过渡电阻、纵向电阻等杂散电流参数的监测结果。5.7金属管线与设备防护设计5.7.1地铁沿线内部敷设1管线与回流轨、回流走行轨、回流电缆等回流电路以及排流设施的布设距离,应符合GB50157的规定。2当结构段为绝缘段时,该区段内的金属管线、支架和设备外壳应做绝缘处理。3金属材质外护套的管线宜增加5mm厚度以上的绝缘垫层或绝缘护套。5.7.25.7.35.7.5.7.55.7.65.7.75.7.85.8车辆基地防护设计5.85.8.5.81地下金属管线宜具有双倍加强的绝缘保护层。2与城市管网相连接的电缆和管线应设置绝缘接头、绝缘套管和绝缘法兰。3电缆应按相关技术要求敷设在电缆沟中,并设置防潮绝缘护套。4地下管线可采用阴极保护或保护阳极等电化学防蚀方法。5.8.4地铁车辆基地杂散电流腐蚀防护设计方案的选择应与地铁运营线路相同,当采用防护方案Ⅲ时,车辆基地内的线路、停车库、静调库等在库内与库外之间,牵引网宜采用分段供电,走行轨应设绝缘节、隔离开关,车库内应加强绝缘并满足安全防护与接地要求。

6防护监控6.1一般规定6.1.1地铁杂散电流腐蚀防护工程监控系统应包括6.1.2腐蚀防护设计采用本规程4.2.1防护方案6.1.3腐蚀防护设计采用本规程4.2.1防护方案Ⅲ时,应建立杂散电流防护监测6.1.46.1.56.2监测系统6.2.1杂散电流监测系统应由参比电极、道床排流钢筋网、隧道结构钢筋网或金属管片、测量与防护连接6.2.21走行轨绝缘轨缝3m以内。2主体结构变形缝3m以内,当结构钢筋采用等电位保护时宜在绝缘分段点处。3道床排流网或道床结构段变形缝3m以内。6.2.3相邻主体结构段的测量与防护连接端子,在6.2.46.21在地铁牵引回流点附近的走行轨处,应能串连接入测量电流的分流器。2临近的金属管线应设置测量电流和电压的接线点。3在土壤电阻率的测量点附近,应设置专用的土壤电阻率测量电极。4满足定电流试验的技术要求。6.21在结构变形缝和回流走行轨绝缘轨缝附近。2在靠近车站站台一端或牵引变电所的上、下行回流点附近。3地铁沿线需要重点加强腐蚀防护的区段。6.2.76.2.8防蚀监测点结构设计示意图见图6.2.9轨道电位连续监测系统设计示意图见附录图A.26.2.10监测数据处理统计的时间段宜按15min、30min、60min、运营高峰时段、日、周、月、季、年进行6.2.11杂散电流监测参数应1瞬间最大值、最大平均值和本期平均值。2结构钢筋处于自然电位、危险电位时的最大值和平均值及其时间。3排流装置运行是结构钢筋出防护电位、最佳防护电位、危险电位时的最大值、平均值及其时间。图6.1.11防蚀监测点结构设计1—监测点接线盒2—通往监测中心的传输电缆3—熔断器4—活动式短接导线或铜片R—走行轨C—主体结构钢筋Z—测量接地极F—分流器B—备用注:两个测量接线盒的外壳均应由绝缘材料制成6.3监测参数6.3.1地铁杂散电流腐蚀防护监测的主要技术参数应包括以下内容:1走行轨对结构钢筋间的实时瞬间电压值。2结构钢筋对地的实时瞬间电位值。3各排流支路电流实时瞬间值。4总排流电流实时瞬间值。5走行轨或变电所回流电流。6金属管线对地电位。7道床排流网对地电压。6.3.21本规程6.3.1中1-5参数的监测周期应小于0.5s。2本规程6.3.1中5-6参数的监测周期应小于3s。6.3.3监测的范围与精确度应满足杂散电流考核与统计计算的要求1本规程6.3.1中1-5参数的电位应小于0.02V。2本规程6.3.1中1-5参数的电流应小于0.1A。3本规程6.3.1中5-6参数的电压应小于0.1V,4本规程6.3.1中5-6参数的电流应小于0.5A。6.3.3监测误差应满足杂散电流考核与计算的要求1本规程6.3.1中1-5参数的误差应小于1%。2本规程6.3.1中5-6参数的误差应小于2.5%。6.4监控设施6.4.16.4.2杂散电流监控设施应具有信息采集与处理功能、通信传输功能、信息显示与文档管理功能、故障6.4.36.4.4杂散电流监控设施的系统软件应包括信息采集与监视、信息发送、设备控制、信息控制、数据管理以及参数超限6.4.56.4.66.4.7杂散电流监控设施主要技术指标应满足表6.4.7表6.4.7系统采样周期≤1s信息传递误码率≤10-6主控机显示刷新周期≤3s系统平均无故障时间≥8000h控制命令延时≤30s故障修复时间≤2h网络速率10Mbps连续工作时间24h不间断遥控命令传送时间<2s设备状态变化信息传送时间<2s双机切换时间≤0.5s冗余服务器切换时间<2s实时数据响应时间<1s监测局域网平均负荷率≤20%中央处理器平均负荷率≤30%系统平均动态内存占用率≤30%6.4.8杂散电流排流控制装置设计要求应与本规程5.6相同。

7检验项目和试验方法7.1检验项目7.17.1.2工程建设施工过程中应进行以下检验:1走行轨对结构、地和结构对地的过渡电阻(ω)。2走行轨、金属管线纵向电阻(ω)。3绝缘电阻:1)绝缘接头、绝缘件;2)轨枕对地和钢轨;3)轨道连接引线和分流器连接质量;4)牵引变电所负回流母线及股道间均流线等。4以上检验应在铺轨施工以后至少进行两次抽检。7.1.3工程竣工验收时及通车试运营一年内应进行以下检验:1走行轨对结构、地和结构对地的过渡电阻(ω)。2走行轨、金属管线纵向电阻(ω)。3定电流试验。4绝缘电阻:1)绝缘接头、绝缘件;2)轨枕对地和钢轨;3)轨道连接引线和分流器连接质量;4)牵引变电所负回流母线及股道间均流线等。5隧道内状态、质量检查,道床积水检查主体结构表面的清洁干燥情况检查,重点部位电阻率测试。6管线敷设检查。7轨道电位。8结构钢筋对地电位或极化电位。9土壤电阻率。10排流装置的参数测试及准确性验证。11监控系统功能测试等。7.1.4投入运营后应每两年进行一次以下检验:1走行轨对结构、地和结构对地的过渡电阻(ω)。2走行轨、金属管线纵向电阻(ω)。3定电流试验。4轨道电位。5结构钢筋相对土壤的极化电压。6绝缘电阻:1)绝缘接头、绝缘件;2)轨枕对地和轨道;3)轨道连接引线和分流器连接质量;4)牵引变电所负回流母线及股道间均流线等。7隧道内状态、质量检查,道床积水检查,主体结构表面的清洁干燥情况检查,重点部位电阻率测试。8防蚀监测点及测试线路的状态检查。9排流及监控系统的状态检查,监测数据的收集、整理、统计、分析。10金属管线和主体建筑结构之间的绝缘特性测试等。11在日常巡视发现问题时可随时进行以上检验。7.2试验方法7.2.1地铁杂散电流腐蚀防护工程检验项目的试验方法应符合表7.表7.2.1序号项目方法1过渡电阻电压电流表法、接地电阻测量仪法、GB/T28026.2-2011/IEC62128-2:20032纵向电阻电压电流表法、电桥法3绝缘电阻兆欧表法、双毫伏表法4杂散电流值间接测量法、定电流试验法、GB/T28026.2-2011/IEC62128-2:20035轨道电位EN50122-26极化电压高内阻双向指针式表法、双向自动记录式电压表法7土壤电阻率接地电阻测量仪法、电压电流表法

8竣工验收和运营维护8.1竣工验收8.1.11地铁杂散电流腐蚀防护工程的所有文件和图纸。2本规程7.1.2和7.1.3规定的所有检验项目的资料。3接触网及回流走行轨的纵向电阻测试数据。4回流走行轨连接质量的检验数据。5线路投入运行后的结构电位分布曲线测试数据。6全线各监测点施工质量检验单。7绝缘接头及绝缘法兰的绝缘电阻测试数据。8接地电阻检验单及接地说明。9检验时采用的测试方法说明等。8.1.28.1.3主体结构的防水层、结构钢筋焊接质量及其纵向电阻值的测定,线路及建筑施工质量、过渡电阻等参数,应逐段检验并记录完整资料。8.1.8.18.2运营维护8.2.1地铁杂散电流腐蚀防护系统在投入运营后应实时保持工作状态,实时监测数据应自动保存。8.2.2地铁运营企业应建立杂散电流腐蚀防护系统日常维护制度,内容应包括以下内容:1地铁杂散电流腐蚀防护的总体工作和检验工作,应设置专业人员具体负责。2排流装置和监测设施的运行、维护、管理工作以及监测数据的收集、整理、统计、分析工作,宜设置专人负责。3按照本规程7.1.4规定的检验项目,应进行定期的或针对性的检验。4隧洞、轨道、监测点等的巡视和检查工作应每日进行。5当出现排流电流过大和轨道电压过高的现象时,应及时处理。6检验数据和实时监测数据应由专人负责整理成杂散电流腐蚀防护工作报表。8.2.3地铁运营企业应实时监测地铁杂散电流值,根据数值变化情况应采取以下措施:1当道床钢筋电位超标时,应实施排流。2当结构钢筋电位超标时,应停止排流。3当出现以上两种情况时,应对走行轨绝缘情况进行测试检验并采取改进措施。

附录A测试方法A.1一般规定A.1.1地铁杂散电流漏泄情况、金属结构及管线受杂散电流腐蚀的程度,可通过测试数据进行分析和判断。A.1.21计算平均值的测试持续时间应大于地铁运行中双向通过10对列车的时间。2计算地铁结构受外部杂散电流腐蚀的影响程度,测试持续时间应大于0.5h。A.1.3地铁杂散电流参数计算公式应符合表A.1.3规定表A.1.3序号被测参数种类监测目的被测参数代号测量结果计算公式1日(每昼夜)平均值对被测参数分布情况的一般评价,对日和年杂散电流腐蚀损失情况等进行一般评价A2地铁运行时间内的平均值对被测参数的水平进行一般评价Aea3高峰运行时间内的小时平均值确定被测参数超过允许值的程度Apa4参数的最大值(短时测量的瞬时最大值)根据运行安全要求确定保护装置工作条件与其额定值的对应程度Am,max根据实测结果确定5测量时间内的被测参数平均值根据运行安全要求确定保护装置工作条件与其额定值的对应程度Ama根据实测结果确定表中:Ar——被测电压、电流等参数物理量的实测值N——每昼夜运行列车总对数nd——每昼夜的地铁列车小时平均运行对数,=N/24ne——在地铁运行时间内,运行列车的平均对数(列车/h)ne=N/Tenm——在进行测量的时间内的每小时平均列车对数(列车/h)np——地铁运行高峰时间内每小时平均列车对数(列车/h)Te——地下铁道的运行时间(h)A.1.4y=ny/nm………(A.式中:nm——测量时的列车实际运行对数ny——地铁未来预期运行对数注:本条中列车的单位均为列车对数。A.1.5当测量仪表的内阻值小于测量电极的电阻值时,所测得的实测值UrUr=Um(Ri+Re)/Ri……(A.式中:Ur——实测电压数值(V)Um——测量时仪表的指示值(V)Ri——仪表内阻值Re——测量电极电阻值A.1.6测试A.2静态方法A.2.1走行轨和主体结构之间的过渡电阻ω和带有分段点绝缘节的走行轨相邻区段之间的绝缘电阻值,可利用电压、电流表法或接地电阻测量仪进行测量。A.2.2测量工作应在牵引供电停止以后进行,并应断开本测量区段与相邻区段之间的电气连接。在具有股道间连接A.2.3整个区间过渡电阻的测试,宜对各个测试区段的过渡电阻值逐个进行测试,并按下述方法求出其等值过渡电阻。实测走行轨对主体结构的过渡电阻值,相当于1km长度走行轨的等值过渡电阻值ω(Ω·km……(A.2.式中:Rm——测量时仪表的实测值(Ω)L——被测区段的长度(m)将被测区间所含的各个独立区段的测量结果按并联方式计算其等值电阻值,即可求出本区间的等值过渡电阻。A.2.4A.2.5地铁杂散电流值测试应采用间接测量方法1间接测量方法:按上述方法分别测出过渡电阻值ω值和走行轨对隧洞结构之间的电压值,然后根据欧姆定律计算,求出杂散电流值:………………(A.2.式中:Ur—c回流走行轨对结构的平均电压ω—回流走行轨对结构的过渡电阻2定电流试验方法:应在列车停运之后的深夜或新线投入运行之前进行。以模拟的方法创造一个接近实际的走行轨回流条件,相对于某一特定时刻之值,并在走行轨分断点处串接入符合要求的分流器或电流表,实测该点的走行轨回流电流,同时用电压表测量各点的有关电压值,这样相应的各测点走行轨电流之差即为相应之漏泄出去的杂散电流值。走行轨电流达到最小值的点即为中性点,最大杂散电流等于负荷点处电流与中性点电流之差。定电流试验的原理接线及电源波形示意图见图A.2.2所示。定电流试验的原理接线图如下:图A.2.5图中:a—漏泄电流及过渡电阻试验原理接线示意图b—轨道电流及杂散电流试验原理接线示意图c—定电流试验电源波形图A—电流表V—电压表C、D—测点N—实验区间中点A.2.6测量工作应在停车、无电的情况下进行。为使轨道中产生测量电流,可短时内将一试验用直流电源与轨道接通。以相对值表示的轨道接头电阻Rj可按下式进行计算:……………………(A.2.式中:U1——包括有接头的1m轨道长度上的电压降(V)U2——不包括有接头的1m轨道长度上的电压降(V)A.2.7在运营过程中,应及时发现走行轨——主体结构过渡电阻值ωA.2.8A.2.9…………(A.2.9)式中:Ia——在测量时间内,钢筋的漏泄电流平均值(A)Uc-z——结构钢筋对地电压平均值(V)Rc-z——结构钢筋对地过渡电阻(Ω)测定Rc-z可采用接地电阻测量仪或电压电流法进行。A.2.10测量回流走行轨纵向电阻值的方法,可同时测得馈电接触轨A.2.11测量工作可在牵引变电站中对一个区间的单洞走行轨进行,这时可假定上行和下行走行轨的区间长度的电阻值分别为R1和R2,馈电接触轨的电阻为R3,测量工作采用电压-电流表法或是采用电桥法来进行。为得到要求测量的电阻值,需要进行三次相互类似的测量,然后通过计算求得相应的电阻值。1在区间另一端的牵引变电站上,将三轨和一条走行轨实现短接,在本侧牵引站上测量电阻A=R1+R32按与上述同样的方法,测得电阻值B=R2+R33按与上述同样的方法,测得上,下行走行轨相串联的电阻值C=R1+R24将以上三次所测得的电阻值相加,即:A+B+C=2(R1+R2+R3)=D由此可以得出: 本侧(上行)走行轨的电阻值R1=D/2-B…(A.2.11-1) 另一侧(下行)走行轨的电阻值R2=D/2-A………………(A.2.11-2) 相同长度接触轨的电阻值为:R3=D/2-C…(A.2.11-3)然后,将所求得的上述电阻值换算为单位长度每公里走行轨电阻之值,即可求得所要求之走行轨纵向电阻值。 [说明]:按照本节所介绍的方法,其中的R1、R2和R3,可以分别代表任何一个欲测量其电阻值的长线型导体结构的电阻。例如:它们可以分别代表在被测区间中被连成一体的回流轨,结构钢筋,加固排流钢筋,以及其它需要现场测量其纵向电阻值的长线型导体结构等。A.2.121地铁地面部分应每隔100m测量土壤电阻率ρ值,测量可利用接地电阻测量仪或电压电流表法,按四电极方法的接线方式进行测量。2测试时各电极按直线方向设置,直线的方向应与线路平行。已埋设在地下的金属管线应在与此结构垂直或平行的方向(平行时应距离线路轴线2~4m)上进行测试。相邻电极之间的距离a可取结构埋设深度的2倍,且各电极间取相等的距离。测试电极打入地下的深度不宜超过a/20。3土壤电阻率测试方法可采用接地电阻测量仪或电压-电流法。4土壤电阻率的实测值,当采用接地电阻测量仪测量时,可按下式计算:…………(A.2.12—1)式中:a——测量时,两相邻测量电极之间的距离(m)R——仪表指示值(Ω)当采用电压-电流法测量时,可按下式计算:…………(A.2.12—2)式中U——在不同电源极性连接方式的情况下,各次测量电压表指示的平均值(V)。5测试土壤电阻率应从现场取土样,在试验室条件下,进行专门的试验和分析。需要时也可同时对土壤水分和地下水进行化学分析试验。附录A.3动态方法A.3A.3.A.3.3当进行“走行轨-结构”、“走行轨-大地”和“结构—大地”电压的测量时,应使用内阻值符合要求的指针式或自动记录型测量仪表。仪表的正极通过图6.1.11CD-I型监测点与走行轨上的监测位置相连接,其负极视测量工作具体需要,可与主体结构钢筋或接地电极相连。测量工作的持续时间,应符合本附录A.1.2A.3.4绘制走行轨电压分布图,应在线路的不同监测点上同时进行测量,相邻测点间的距离可取为0.5~1km。当测量不同时进行时,应按附表A.1.3A.3.51沿水平轴线标出地铁长度距离(百米公里标),沿纵轴标出相应的电压值,正极性向上,负极性向下。2在电压分布图的下面,按线路相应区段的坐标位置,标出现场测得的“走行轨-结构”的过渡电阻值ω值。A.3.6为对电压分布图进行定量评价,走行轨的电压特性区段可分为优先阳极区、优先阴极区和极性变换区。电压不对称系数应符合表A.3.6不对称系数β应按下述公式计算:…………(A.3.6式中,Ur-c(+)和Ur-c(-)分别表示走行轨对主体结构电压昼夜平均值的正值和负值。表A.3.6走行轨电压特性区段电压不对称系数β优先阳极区β>0.7极性变换区0.3≤β≤0.7优先阴极区β<0.3A.3.7A.3.81测量主体结构钢筋在不受地铁杂散电流影响时的自然本底电位Uc,测量应采用高内阻双向指针式或双向自动记录式电压表进行。在地铁停运并停电半小时以后进行。仪表正极接主体结构钢筋,负极接测量参比电极,如图A.3.8(a)所示。这样测出的自然本底电位如图A.3.8(b)中的平行于时间轴的横线Ucab图A.3.81—结构2—记录型电压表3—组装箱体a—测量原理接线b—考虑自然本底电位Uc时的电位曲线处理方法2以Uc作为本次测量的基准零电位,在地铁运行时,按与上述相同的测量条件和相同的仪表进行测量,可测得具有随机变量特性的地铁结构的极化电位值(测量时间应不少于30min)。求取正向极化电压曲线的平均值,并与以往测量值以及规程规定值进行分析比较。根据上述方法求得的电压平均值,可画出沿线路的电压分布曲线,为此,应按照一定比例沿地下金属管线结构标出线路各个坐标位置上的电压数值并作出电压分布曲线。测量所用的参比电极,应设置在与被测点接近的地方。测量应采用短连接线进行。A.3.91在测量周期中,正电压Ua(+)和负电压Ua(-)的平均值或是相应电流的平均值,可按下列公式计算:……………(A.3.9—1………(A.3.9—2式中:——被测物理量正极性瞬间实测值之和——被测物理量负极性瞬间实测值之和n——试验中读取测量数据的总数p、m——分别为试验中读取的正极性和负极性实测值的次数2在使用自动记录仪表对电压值进行连续测量时,可在记录纸上标出相应的电压位移Uc值,在整理试验结果和进行相应计算时,可相对于上述位移后的电压水平曲线进行计算。A.3.10地铁轨道电位的动态连续监测可参照EN50122-2推荐的方法,利用集中的数据采集系统对回流走行轨和结构设备的电压、电流等参数进行实时测量与监控,连续监测系统的示意图见图A.3.10图A.3.101通过调制调解器或互联网连接的远程计算机2中央处理器3牵引变电站4接触线网系统5回流走行轨6测量传感器和数据传输网络

附录B测试设备要求B.1测量仪表B.1.1测量地铁杂散电流所使用的仪表,应符合杂散电流的特点、分布规律和测量准确度的要求,其测量精度允许偏差为±5%。B.1.2测量轨道、隧道洞体、建筑结构的电压或电位时,应使用高内阻的电压表。B.1.3测量钢筋混凝土衬砌结构和高架桥结构的电压时,测量仪表的内阻应不小于1×106Ω,且仪表应具有多量程和快阻尼特性。B.1.4杂散电流参数测量仪表的技术要求应符合表A.1.4表A.1.4序仪表类型精度等级刻度量程内阻1毫伏表配合分流器使用0.5携带式双向刻度0位在中间0—±75mV—±150mV—±300mV—±1V—±3V—±5V20kΩ/V2电压表携带式电压表0.5携带式双向刻度0位在中间0—±10V—±50V—±100V—±200V—±500V——±1000V50kΩ/V3携带式自动记录电位差计或电压表不低于0.5仪表0位可根据需要调节根据需要确定1×106Ω4接地电阻测量仪1.0单向刻度0—10—100Ω0—10—100—1000Ω5兆欧表1.0单向刻度仪表电压为50V、100V、500V、1kV、2.5kVB.1.5被测参数具有随时间强烈变化的特性时,宜采用自动记录型仪表进行测量,记录仪应具有较高的内阻值并便于携带。B.1.6测量土壤电阻率ρ、过渡电阻ω、结构接地电阻等参数时,可采用接地电阻测量仪或额定电压为50V、100V、250V、500V、1000V、2500V的兆欧表。B.2测量参比电极B.2.1测量与杂散电流有关的结构电位时常用到参比电极,即测量用接地电极,以便在测量回路中实现与大地的电气连接。B.2.2电极与土壤接触产生的电极电位应稳定并可预知,对测量结果产生的影响应较小。B.2.3在测量地铁杂散电流有关参数时,宜采用预先准确预知其极化电位值的专用硫酸铜、氧化钼等参比电极。B.2.4当测量钢铁结构被测电压值在1V以上时,宜采用钢制参比电极。钢制参比电极如钢钎电极的直径宜10~15mm、长度宜50~80mm,其上端宜设置专用的测量接线螺母。在洞内可通过监测点进行测试,在地面测量时,钢钎电极打入地下的深度应大于50mm。B.3测试线缆测试连接线缆应符合以下规定:长度不宜超过10m。截面面积不应小于2.5mm2。应具有工频2kV以上的绝缘耐压水平。

本规程用词说明一、为便于在执行本规程条文时区别对待,对于要求严格程度不同的用词说明如下:1、表示很严格,非这样作不可的:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。2、表示严格,在正常情况下均应这样作的:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。3、对表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样作的:正面词采用“宜”或“可”;反面词采用“不宜”。二、条文中指明必须按其它有关标准执行的写法为“应按……执行”或“应符合……的要求(或规定)”。非必须按所指定的标准执行的写法为“可参照……的要求(或规定)”。

引用标准目录1EN50122-2:2010,Railwayapplications-Fixedinstallations-Part2:ProtectiveprovisionsagainsttheeffectsofstraycurrentscausedbyD.C.tractionsystems欧盟标准:轨道应用–固定设备–第二部分:引起杂散电流的直流牵引系统的相关规定。2EN50162:2004,Protectionagainstcorrosionbystraycurrentfromdirectcurrentsystems欧盟标准:直流电系统中的杂散电流腐蚀防护3EN50122-1:2010,Railwayapplications-Fixedinstallations-Electricalsafety,earthingandthereturncircuit-Part1:Protectiveprovisionsagainstelectricshock欧盟标准:轨道应用——固定安装设备——电气安全,接地和回流系统。第一部分:关于防止电击的安全防护。4Инструкцияпозащитесооружений,конструкцийиустройствметрополитеновоткоррозииблуждающимитоками.(ЦМетро-3986)/МПСМосква.Транспорт1982.原苏联国家标准:地下铁道建筑,结构与设备杂散电流腐蚀防护规程5Блуждающиетокиэлектрифицированноготранспорта.А.В.Котельников.Издательство“Транспорт”.1986.Редактор:С.А.Каткова.279стр.电气化交通中的杂散电流,原苏联“国家交通出版局”279页。6ЕДИНАЯСЕРИЯЗАЩИТЫОТКОРРОЗИИИСТАРЕНИЯ.Подземныесооружения.Общиетехническиетребования.ГосударственныйкомитетСССРпостандартам.Москва.原苏联国家标准ГОСТ9,015—74防腐蚀和老化的共同保护系统7日本“电蚀防止对策手册”东京电蚀防止对策委员会。昭和38年12月。8日本标准:電食防止・電気防食ハンドブック电腐蚀及电气腐蚀防治手册电气学会,电食防止研究委员会编,日Ohmsha出版社,平成23年1月,413页。9EN50124-1:2001+A1:2003+A2:2005.Railwayapplications-Insulationcoordination-Part1:Basicrequirements-Clearancesandcreepagedistancesforallelectricalandelectronicequipment 欧盟标准:铁路应用-绝缘配合-第1部分:基本要求-所有电气和电子设备的电气间隙与漏电距离。10ENISO8044:1999,Corrosionof

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