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GB/T 28026.2-2018 轨道交通 地面装置 电气安全、接地和回流 第2部分:直流牵引供电系统杂散电流的防护措施

  • 发表时间:2023-03-26
  • 来源:共立消防
  • 人气:

1 范围

      GB/T 28026的本部分给出了对直流牵引供电系统杂散电流防护的要求。

      本部分适用于牵引供电系统内部的所有金属性固定装置,也适用于其他埋在地中的轨道交通有杂散电流流过的金属部件。

      本部分适用于所有新建的直流供电制式线路,也可应用于需要考虑杂散电流影响的已建电气化线路和既有线路的更新改造。

      其适用范围包括:

      ——铁路;

      ——导向式公共交通系统,例如:有轨电车、高架和地下的铁路、山区铁路、无轨电车系统及安装有接触网或接触轨的磁悬浮系统;

      ——物料运输系统。

      本部分不适用于:

      ——地下矿山牵引供电系统;

      ——吊车、有轨运输平台和类似运输设备、临时建筑(例如:展会结构),因为这类设施目前尚无以接触网供电的先例,它们不会受牵引供电系统的影响;

      ——悬式缆车;

      ——缆索铁路。

      本部分不对维修作业规程进行规定。

2 规范性引用文件

      下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

      GB/T 1402 轨道交通 牵引供电系统电压(GB/T 1402-2010,IEC 60850:2007,MOD)

      GB/T 28026.1-2018 轨道交通 地面装置 电气安全、接地和回流 第1部分:电击防护措施(IEC 62128-1:2013,MOD)

      GB/T 28026.3-2018 轨道交通 地面装置 电气安全、接地和回流 第3部分:交流和直流牵引供电系统的相互作用(IEC 62128-3:2013,MOD)

3 术语和定义

      GB/T 28026.1-2018界定的术语和定义适用于本文件。

4 危害和风险的识别

      当回流系统与地不完全绝缘时,直流牵引供电系统可产生杂散电流,并对轨道交通内部和外部相关

系统产生负面影响。

      杂散电流的主要影响包括当杂散电流由金属结构流出时可产生电蚀并危及建筑物安全,产生过热、电弧和火焰,对轨道交通内部和外部的人员以及设备造成危害。

      可能产生杂散电流的系统:

      ——以走行轨作为回流导体的直流牵引供电系统,包括与直流牵引供电系统轨道有连接的其他线路区段;

      ——与走行轨回流系统有相同供电电源的直流无轨电车系统;

      ——不以走行轨为回流轨的直流牵引供电系统,其直流电流可流入大地或接地系统。

      受杂散电流影响的系统包括:

      ——走行轨;

      ——金属管道工程;

      ——有金属铠装或屏蔽的电缆;

      ——金属箱体和器具;

      ——接地系统;

      ——钢筋混凝土结构;

      ——地下金属结构;

      ——信号和通信系统;

      ——非牵引的交流和直流供电系统;

      ——阴极保护系统。

      用来控制杂散电流影响的任何规定均应按本部分进行检查、核实和验证。

      应先期完成系统设计,以确定与杂散电流相关的系统参数,如牵引变电所间距、结构设计方案等满足杂散电流防护的需要。具体可见5.4和第6章。

      负责轨道交通基础设施设计和施工的单位应确保与结构有关的轨道交通工程满足相关电气要求的规定。

      当既有线路改造时,对杂散电流的影响应通过计算和/或测量进行评估。

      当杂散电流防护规定影响电气安全时,根据GB/T 28026.1-2018,应优先采取电击的防护措施。

5 杂散电流评估和验收准则

5.1 一般要求

      杂散电流及其影响取决于整个牵引供电系统的设计。杂散电流流出回流系统时,会对回流系统自身以及相邻系统产生影响,见第4章。

      除工作电流外,影响杂散电流的参数有:

      ——钢轨和其他回流系统的电导率;

      ——牵引变电所间距;

      ——走行轨纵向电阻;

      ——回流系统横向连接间距。

      如果轨道交通系统符合本部分的要求和措施,则系统可接受。

5.2 轨道防护

      钢轨对地的电导率是决定流出钢轨杂散电流大小的最重要影响因素。腐蚀率是风险评估的主要方面。

      除另有更高的防护水平要求外,对轨道的防护准则应满足本条的规定。

      钢轨电位反映了与杂散电流相关参数的重要信息,参数主要包括牵引电流、走行轨纵向电阻,对地电阻以及供电区间的长度。钢轨与地之间应没有直接的电气连接。

      经验表明,如果单线的单位长度的平均杂散电流不超过 I'max=2.5mA/m(单线单位长度的平均杂散电流),轨道结构在25年的运行周期内不会有损伤。

      双线(两股道)的最大平均杂散电流应为上述限值乘以2。超过两股道的线路,数值相应提高。在平均过程中,只有24h或24h倍数时间段内,才考虑阳极区的杂散电流。

      如果系统运行期间电导率 G'RRE和平均钢轨电位 URE不超过下面的限值,则无需进行5.4的调查。

      对于开式路基系统见式(1)。

G'RE≤0.5 S/km (每股道),且 URE≤+5      …………………………(1)

      式中:

      G'RE——电导率,单位为西门子每千米 (S/km);

      URE——平均钢轨电位,单位为伏特(V)。

      对于闭式路基系统见式(2)。

G'RE≤2.5 S/km(每股道),且 URE≤+1V       …………………………(2)

      式中:

      G'REE——电导率,单位为西门子每千米 (S/km);

      URE——平均钢轨电位,单位为伏特(V)。

      上式中钢轨电位只考虑数值为正的部分,平均值计算周期为24h或24h的倍数。

      采样频率宜为每秒采样2次。

      如果不满足式(1)和式(2)的要求,设计中 G'RE应按式(3)计算和采用。

公式3.jpg

      式中:

      I'——2.5mmA/m(每股道),或5.4中的调查值。

      双线的单位长度最大电导值应乘以2,超过两股道的线路,数值相应提高。

      由于杂散电流不容易直接测量,可按测量钢轨电位进行判断。根据式(3),可计算出单行线路单位长度的允许电导。

      注:工程设计时,可根据列车运行图对牵引供电系统进行模拟,计算出单位长度杂散电流的大小。计算方法参见A.1。该附录给出了一种较为保守的计算方法,实测值通常均较计算值低。

      工程完工后,应按式(1)、式(2)或式(3)验证电导率满足要求。测量方法参见附录B。

      运营期间,电导率应符合式(1)、式(2)或式(3)计算的限值。

5.3 金属钢筋混凝土或金属结构防护

      在金属钢筋混凝土或金属结构中(如整体道床、隧道或高架桥),应考虑杂散电流对其影响。

      该金属结构对地的电压变化是附加的评估准则。

      除另有更高的防护水平要求外,对金属结构的防护要求应满足本条的规定。经验表明,如果在运输高峰期间金属结构对地的偏移电位平均值不超过+200mV,对非阴极防护区的结构不需要采取特别的措施。对于埋地金属结构,金属结构对地的电位值取决于土壤电阻率和结构的材料。

      注:如果满足本部分的要求,可以接受杂散电流对非轨道交通设施的影响。

      为了防止杂散电流对土建结构产生不可接受的影响,应计算隧道任意两点间的纵向电位,电压最大值应小于上述的偏移电位允许值。计算示例参见A.2,该附录给出了一种较为保守的计算方法。隧道对地的实测电位通常均较计算值低。


以上为标准部分内容,也可点击下方链接下载标准原文:

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