接地端子内部学习资料.pdf

1 版本A0 受控状态 发放编号 嘉兴嘉合电力设备有限公司嘉兴嘉合电力设备有限公司 Q/JHDL-J02-2015 接地端子内部学习资料 项目名称接地端子 企业名称嘉兴嘉合电力设备有限公司 企业法人（签名） 项目负责人胡海峰电话 项目起止时间至 填报日期年月日 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 2 1、国内外现状、水平和发展趋势 最近几年，我国铁路保持快速的发展，特别是在高速铁路建设方面，取得了重大成就。 自铁道部体制改革以来，高铁进入了另一个发展阶段，逐渐从国内到国外市场发展， 2013-2017 年中国铁路行业市场前瞻与投资战略规划分析报告 研究显示 中国电气化铁路 总里程在 54 年突破 5.1 万公里，超越了原电气化铁路世界第一的俄罗斯，跃升为世界第一位。 铁路综合接地系统主要由贯通地线、接地体、横向连接线、分支引接线、接地端子组成。 接地端子被广泛应用于铁路、地铁、城轨的接地实施方案中，主要起导电作用。一般采用 纯铜或者防腐不锈钢进行铸造直接灌注在电缆槽或其他混凝土制品中。按照 IEC 62305-3 的规 定采用铜铸造时要求材料纯度应达到 98以上。 电气化铁路的梁体、墩身及无电缆上桥需求 的桥墩墩帽的接地端子，设单孔M16;路基以及有电缆上桥需求的桥墩墩帽，一般设双孔 M16，特殊情况可采用多孔M16作为扩展母排使用。 以沪杭客专综合接地实施方案为例， 接地端子或接地母排直接灌注在电缆槽或其他混凝土 制品中。 桥梁地段接地端子既是作为四电设备的接地端子使用， 同时又是保证贯通地线电阻达 标从而保证全线降阻的重要环节。 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 3 桥梁内部接地钢筋示意图 埋入式单孔迷流接地端子的使用埋入式单孔迷流接地端子的使用 在西安地铁二号线一期工程杂散电流腐蚀防护系统施工完成到验收阶段，暴露出一个非 常棘手的问题， 即杂散电流引出端子大量丢失， 个别地方甚至出现补齐后再次丢失的严重现象。 杂散电流引出端子的大量丢失一方面给公司造成了一定的经济损失，另一方面，使后期的工程 进展不能按照施工计划的节点顺利完成， 造成供电系统在验收时杂散电流分系统甩项。 经调研， 目前全国各条地铁线路在施工阶段，均不同程度的存在杂散电流引出端子丢失的问题。 解决这个问题除了加强安保巡逻外，还需要从技术层面进行分析，寻求解决方案。在保证排 流回路相关电气参数的前提下，经过大量的调查研究，找到了一种行之有效的方法，即通过采 用埋入式杂散电流引出端子的方法。 杂散电流引出端子丢失的原因分析杂散电流引出端子丢失的原因分析 主要原因包括以下两点 1.1 杂散电流引出端子为紫铜材料，市场价格较高。 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 4 1.2 杂散电流引出端子安装完成后，均有一部分露出地面，只需利用简单工具甚至不用工具 即可折断，盗窃相对容易实施。 杂散电流引出端子丢失的危害杂散电流引出端子丢失的危害 地铁二号线一期工程杂散电流腐蚀防护系统采用的引出端子共有三种，分别是连接端子、测 量端子和排流端子，这三种端子材料均为 50mm5mm 紫铜板，其中连接端子和测量端子露出地 面高度均为 70mm,排流端子露出地面高度为 150mm。二号线一期工程杂散电流腐蚀防护系统共 设连接端子约 15940 个、测量端子 200 个、排流端子 32 个。 按照目前铜材的市场价格估算，每一个连接端子或测量端子原材料价值约为 30 元，加上钻 孔、焊接及安装等人工成本，每个连接端子或测量端子直接经济损失不低于 50 元；每个排流 端子损失不低于 70 元。 据估算， 二号线一期工程杂散电流端子丢失造成的经济损失约 80 万元。 另外更重要的是，在补充丢失端子时，需要在丢失端子的断口将新端子进行对口焊接，而 铜焊工艺比较复杂，受现场环境制约，难以确保焊接质量，对于焊接断面的载流量和接触电阻 等技术参数得不到有效控制，存在杂散电流收集通道回流不畅的风险。 现有杂散电流引出端子的结构现有杂散电流引出端子的结构 如图 1，二号线一期工程采用的扁铜连接铜端子的技术方案，由图可看出，在伸缩缝的两 端，把扁铜和纵向钢筋进行焊接，对露出地面的部分进行钻孔，最后用连接电缆进行连接，从 而保证杂散电流回流网在轨道纵向构成了一个纵向的低阻抗回路， 确保杂散电流在泄露到地下 后通过这个低阻抗回路最终回流到牵引变电所整流电源负极。 埋入式杂散电流引出端子的结构埋入式杂散电流引出端子的结构 埋入式杂散电流端子由铜端子和圆钢采用放热焊的焊接工艺焊接而成， 厂家供货时提供的是 整体构件。该端子是一个铜材与钢材的焊接体，上端部分为铜材，其长度大于 50mm。铜端子 下部焊接的圆钢或其他材料长度一般情况下不小于 500mm，若特殊地段轨道结构不能满足不小 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 5 于 500mm 要求，可根据实际情况调整，但不能小于 300mm。这种端子铜含量不低于 98,铜端子 为锻压工艺制造,与φ16 圆钢之间的连接处接触电阻值要求小于 30 微欧,铜端子与下部材料焊 接结合处面积不小于 800mm。出厂时厂家用使用微电阻检测仪对焊接处的电阻值进行抽检，确 保接触电阻值符合技术要求。 为防止土建施工时其它杂质覆盖铜端子表面，或进入螺栓孔洞而影响其导电及连接，铜端子 表面及螺栓孔洞具有尼龙或塑料螺栓保护措施。 两种杂散电流引出端子的区别两种杂散电流引出端子的区别 埋入式铜端子与现有杂散电流引出端子最大的区别， 是现有引出端子是在土建施工过程中， 按照图纸要求将一定长度的铜条与纵向钢筋焊接后进行预埋，土建施工完成后，各引出端子都 露在地面上，为盗窃端子提供了便利。而新的杂散电流引出端子也是在施工阶段进行预埋，只 是并不露出地面，而是与地面等高，其本身是一个整体构件，上部已预留了接口的内螺纹，施 工时用非金属材料对内螺纹进行必要的保护，在杂散电流端子连接时，用螺栓将电缆端头进行 固定即可，如图 2 所示。 从埋入式杂散电流引出铜端子和二号线现用铜端子的结构上分析，埋入式铜端子只是部分 采用了铜材， 而现用铜端子是整体采用铜材， 埋入式铜端子所用的铜材量明显小于现用铜端子， 节省了铜材的使用，降低了成本；埋入式铜端子是采用放热焊的焊接工艺的整体构件，焊接工 艺和焊接质量可控性好，在施工现场只需进行钢材与钢材的焊接，焊接工艺比较简单，焊接质 量更容易保证；而现用铜端子是在施工现场将扁铜与钢材进行焊接，并且需要携带乙炔瓶进行 操作，焊接时比较危险，焊接工艺比较复杂，不同材料的焊接质量也不易保证。 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 6 杂散电流腐蚀防护系统设置的排流网，要求整个结构网络是一个低阻抗的回路，以确保泄 露到地下的杂散电流能通过该回路顺畅地返回变电所整流电源负极，以达到收集杂散电流，避 免腐蚀地铁沿线金属构筑物和金属管线的目的。若出现回流不畅的问题，系统功能将达不到预 期效果，对于地铁的百年工程是一个严重的隐患，因此，需要通过采用新技术、新材料、新工 艺来解决施工过程中出现的各种问题，从而保证地铁的施工质量。 通过吸取二号线的经验教训，在地铁一号线采用埋入式引出端子，一方面提高了排流网回 路整体焊接质量，确保了整个回路的电气参数，另一方面，从根本上解决杂散电流引出端子丢 失的问题。 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 7 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 8 2、目的和意义 使用接地端子可以使接地线有良好地接地条件，不然的话接地线到处乱接。接地的目的 是从设备发生不正常的故障时的安全措施，有时是为了获得合理的线路分配而设立的。接地端 子起到收集迷失电流的作用，所以叫迷流端子，迷流电跑到基础的钢筋上去，会产生一个电化 学腐蚀。埋入式端子还有一个作用，是防盗。 嘉兴嘉合电力设备有限公司，是目前中国生产防雷接地产品起步最早、规模较大的龙头 企业。 在国内铁路高速发展的背景， 和国家、 地方高度重视的前提下， 坚持走自主创新的道路， 凭借公司规模、人才、技术等优势，开发、完善国内铁路项目接地端子产品，降低客户采购成 品，使中国铁路在国际上更有竞争力。我们也将更加努力地创造更辉煌的业绩，回馈社会。 3、技术水平及市场前景 本公司研发的接地端子将达到国际同类产品的先进水平，完成年度销售 20 万套，为行业 的进步和地方经济的发展做出更大的贡献。 图例 二、研发内容和目标二、研发内容和目标 1．项目主要内容、目标及关键技术．项目主要内容、目标及关键技术 接地端子铜部分实现锻造工艺制造，铜铁过渡采用放热焊接联接，接地端子标准参照行业接地端子铜部分实现锻造工艺制造，铜铁过渡采用放热焊接联接，接地端子标准参照行业 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 9 标准。连接部分电阻值小于导体本身，连接强度要大于或等于导体的最小抗拉强度。标准。连接部分电阻值小于导体本身，连接强度要大于或等于导体的最小抗拉强度。 2．技术创新之处．技术创新之处 公司的创新主要来源于客户的需要，我们的技术人员经过大量的市场调研工作，为了方便公司的创新主要来源于客户的需要，我们的技术人员经过大量的市场调研工作，为了方便 操作和提高产品的安全可靠，主要采用锻造工艺和放热焊接技术。操作和提高产品的安全可靠，主要采用锻造工艺和放热焊接技术。 3．主要技术指标或经济指标．主要技术指标或经济指标 铜部分铜含量大于铜部分铜含量大于 98，焊接处抗拉强度大于，焊接处抗拉强度大于 300MPa,500A 电流，电流，5 小时升温不大于小时升温不大于 40℃,600A 电流，5 小时升温不大于 60℃.℃,600A 电流，5 小时升温不大于 60℃. 三、试验采用抗拉强度试验机，大电流实验机。三、试验采用抗拉强度试验机，大电流实验机。 工艺铜端子纯铜杆切料红冲抛光倒角、钻孔攻丝放热焊接 铜棒外观处理 工艺铜端子纯铜杆切料红冲抛光倒角、钻孔攻丝放热焊接 铜棒外观处理 成品抛光质量检验成品包装。 四、生产能力和交货周期 公司拥有完善的生产和检测设备，独立自主研发了放热焊接，其成熟、安全、可靠的放 热焊接系列产品深得业内用户的好评。并已通过 成品抛光质量检验成品包装。 四、生产能力和交货周期 公司拥有完善的生产和检测设备，独立自主研发了放热焊接，其成熟、安全、可靠的放 热焊接系列产品深得业内用户的好评。并已通过 ISO90012000 质量管理体系，通过了中国 电力科学研究院全分析检验，并通过美国 质量管理体系，通过了中国 电力科学研究院全分析检验，并通过美国 UL 认证。接地端子每天生产认证。接地端子每天生产 1000 个，当有半成品 时，日生产 个，当有半成品 时，日生产 2000 个的生产能力。客户如果特别着急，可安排加班，加班可有日个的生产能力。客户如果特别着急，可安排加班，加班可有日 4000 个的生 产能力。 注其他未明白的地方，可参考（铁路行业市场分析） （高铁综合接地技术） （铁路标准化手 册） 个的生 产能力。 注其他未明白的地方，可参考（铁路行业市场分析） （高铁综合接地技术） （铁路标准化手 册） 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 10 1、初期支护接地工程 序号序号项目项目单位单位数量数量备注备注 1专用接地锚杆根/环52倍系统锚杆长度设置一根 2Φ16专用环向接地钢筋根/环112米一环 3钢架或钢筋网处/环1 4纵向接地钢筋根/百米2 与电缆沟槽侧壁的纵向接地钢筋连接， 每百米断开一次 5Φ16接地连接钢筋根/环2用于接地钢筋与支护体的连接 2、电缆沟槽接地工程 序号序号项目项目单位单位数量数量备注备注 1接地端子个/百米2信号电缆槽底部 2接地端子个/50米2信号电缆槽靠线路侧壁 3Φ16接地连接钢筋根/百米2 4纵向接地钢筋根/百米2每百米断开一次 3、综合洞室接地工程 序号序号项目项目单位单位数量数量备注备注 1接地端子个/洞室2洞室两侧侧壁，距底板20cm高处 2Φ16接地连接钢筋根/洞室2 3 纵向接地钢筋（电缆沟槽外 缘） 根/百米2每百米断开一次 4、二衬素混凝土接地 序号序号项目项目单位单位数量数量备注备注 1Φ16专用环向接地钢筋根/基础1每个接触网基础处一根 2纵向接地钢筋根/百米2 与电缆沟槽侧壁的纵向接地钢筋连接， 每百米断开一次 3Φ16接地连接钢筋根/处1连接环向接地钢筋和纵向接地钢筋 4钢筋网片/基础1接触网处衬砌加强 5接地端子个/基础/接触网预留接地端子 5、二衬钢筋混凝土接地 序号序号项目项目单位单位数量数量备注备注 1环向接地钢筋根/台车1台车中部，利用衬砌结构钢筋 2 纵向接地钢筋（电缆沟槽外 缘） 根/百米2每百米断开一次 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 11 3Φ16接地连接钢筋根/环2连接环向接地钢筋和纵向接地钢筋 4接地端子根/百米/ 接触网预留接地端子。 接触网线垂直向 上在拱顶的图影两侧， 以 0.5m 为间隔， 各选 3 根纵向结构钢筋作为接地钢筋； 上述图影线两侧各 1.5m 外的其他位 置，以 1m 为间隔，选择纵向结构钢筋 作为接地钢筋 6、二衬综合接地钢筋设置 （1）利用二次衬砌的内层纵、环向结构钢筋作为接触网断线保护 接地钢筋； （2）接触网线垂直向上在拱顶的投影线两侧以 0.5m 为间隔，各 选 3 根纵向结构钢筋作为接地钢筋； （3）上述投影线两侧各 1.5m 外的其它位置，以 1m 为间隔，选择 纵向结构钢筋作为接地钢筋； （4）在每个台车位（每组衬砌）中部选一根环向结构钢筋作为环 向接地钢筋，环、纵向接地钢筋间可靠焊接；纵向接地钢筋在每组衬 砌间可不连接； （5）每组衬砌的环向接地钢筋与两侧通信信号电缆槽靠线路侧外 缘的纵向接地钢筋连接； （6）通过连接钢筋 N4 将纵向接地钢筋 N2、环向接地钢筋 N3 和初 期支护中做为接地极的钢拱架连接成一个整体。 （7）所有接地钢筋的联接均应保证焊接质量，焊接要求详见本图 1～3 焊接示意图，采用搭接焊接或 L 型焊接。 （8）二衬接地端子位于隧道中心线拱顶，每隔 45m 预留 2 处 7、电缆沟槽综合接地钢筋设置 （1）从隧道进口 2m 处开始，在两侧电力电缆槽底部，每隔 100m 设置一处接地端子，接地端子供隧道接地装置与贯通地线雷电连接。 （2）从隧道进口 2m 处开始，在两侧通信信号电缆槽线路侧壁上， 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 12 每间隔 50m 设置一处接地端子，接地端子供轨旁设备，设施接地。 （3）在每个专用洞室，变压器洞室两侧壁下部设置接地端子，供 洞室内设备及设施接地。 （4）上述所有接地端子均通过连接钢筋与电缆槽外缘的纵向接地 钢筋连接。 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 电力/电气化 收稿日期 2012- 03- 06 作者简介 杲秀芳 1980 ， 女， 工程师， 2007 年毕业于西南交通大学 电力系统及其自动化专业， 工学硕士， E- mail gxiufang163． com。 城市轨道交通新型埋入式杂散电流测防端子 杲秀芳 中铁第一勘察设计院有限公司电化处，西安710043 摘要 在地铁杂散电流防护系统的施工过程中， 扁铜测防端子施工难度大且极易失窃， 难以保证杂散电流防护系 统的完整性。结合现场实际情况， 提出一种防盗效果明显、 施工简单， 并且更可靠、 更经济、 更美观的连接方式及替 代产品。这种新型的埋入式杂散电流测防端子， 在西安地铁 1 号线轨道道床施工中被采用， 取得了很好的效果。 关键词 地铁; 杂散电流防护; 测防端子; 埋入式测防端子 中图分类号 U239. 5文献标识码 A 文章编号 1004- 2954 2012 10- 0088- 03 A New Type of Embedded Stray Current Testing Terminals for Urban Rail Transit GAO Xiu- fang Electrification Department of China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd． ，Xian 710043，China AbstractIn the construction process of the protection system against metro stray current，the integrality of protection system with the flat copper testing terminal is hard to be guaranteed，because the flat copper testing terminal is difficult to be constructed，and because it is easy to be stolen． Based on the actual situation，a new connection model and alternative products are presented in this paper． The new one has obvious anti- theft effect． In addition，the new one is convenient to construction，more reliable，more economic and more beautiful． It has been adopted in track bed construction of Xian Metro Line 1 and the very good results have been achieved． Key wordsmetro;protection against stray current;testing terminals;embedded testing terminals 近年来， 在一些城市的地铁轨道工程施工过程中， 由于防迷流端子材料选用价格昂贵的扁铜， 因而在施 工过程中出现了扁铜端子材料的大量破坏与丢失。据 一些工程项目部反映， 扁铜的丢失率高达 60 ～ 80。由于防迷流端子遍布于地铁全线的整体道床轨 道， 加之地铁施工各专业交叉作业非常普遍， 所以造成 防迷流端子的保护极为困难。端子材料被大量破坏丢 失后， 重新返工十分困难， 而且资金投入很大， 甚至有 可能影响地铁运营前的联调联试工作。鉴于扁铜测防 端子存在施工难度大且极易失窃的问题， 有必要结合 国内外先进技术及现场实际情况， 提出更优化、 更安 全、 更可行的连接方式及替代产品。 1杂散电流及防护措施 直流牵引供电系统中， 以走行轨作负极回流导体 的供电网络， 在实际运行中， 有少量电流不沿回流轨回 到牵引变电所负极， 而流向电位低、 电阻率低的位置， 形成杂散电流， 或称为迷流 ［1- 7 ］。 地铁中的杂散电流是一种有害的电流， 会对地铁 中的电气设备、 设施的正常运行造成不同程度的影响， 还会对隧道、 道床的结构钢和附近的金属管线造成不 同程度的危害 ［8 ］。 目前， 地铁杂散电流防护一般采用 3 种方式 排流 法、 隔离法和阴极保护法。 1. 1排流法 排流法就是将金属结构物中流动的杂散电流人为 地使之直接流回到干扰源中去的防护方法。通常是将 道床结构钢筋、 隧道及桥梁等的结构钢筋分别沿线路 方向电气焊接起来， 使其纵向电阻大幅度降低， 在钢轨 下方形成一个杂散电流的收集网。 但是把杂散电流收集起来在结构钢筋上流动是存 在安全隐患的。一般工程采用防排结合的方式， 即利 用道床结构钢筋形成杂散电流收集网， 在道床结构和 建筑结构 车站、 隧道、 桥梁等 设置绝缘隔板。考虑 到建筑结构修补相当困难， 检修年度跨度很大， 可将排 88铁道标准设计 RAILWAYSTANDARDDESIGN2012 10 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 杲秀芳城市轨道交通新型埋入式杂散电流测防端子 电力/电气化 流回路设置于道床结构中， 这样， 即保留了排流网， 也 尽最大可能避免杂散电流流入主要的建筑结构中。 排流方案对道床收集网的设置有一定要求 1 将每个整体道床结构段内的纵向钢筋电气连 通， 钢筋连接处必须牢固焊接; 2 在结构段两端须引出测防端子， 材质为铜 就 端子材质而言， 采用扁钢也能满足防护要求， 但是在潮 湿环境下， 扁钢端子容易产生锈蚀， 降低了电气连接效 果 作为测防端子以防锈蚀及增强导电性， 用电缆纵 向连接两端子， 使各结构段收集网全线贯通; 3 加强扣件的绝缘性能， 确保钢轨与扣件的 绝缘。 1. 2隔离法 隔离法就是加强钢轨与地之间的绝缘水平， 尽量 避免杂散电流泄漏到道床及其他建筑结构中。通常采 取的措施有 在钢轨固定扣件下设置绝缘板， 其绝缘电 阻在 106～108Ω; 在道床和其他建筑结构之间设置一 层绝缘层 或绝缘隔板 ， 其绝缘电阻在 106～ 108Ω; 设置杂散电流监测系统， 加强日常的运营维护， 及时发 现杂散电流泄漏超标区域， 并对该区域进行修补， 从而 使钢轨对地的泄漏电阻维持在一个较高的水平上。 1. 3阴极保护法 阴极保护法又可分为牺牲阳极保护法和外加电流 阴极保护法 ［9- 10 ］。从电化学腐蚀原理可知， 电化学腐 蚀主要是产生在阳极区域， 阴极保护法就是根据这一 原理， 采用电化学方法使被保护的金属物处于阴极 电位。 阴极保护法的保护效果比隔离法好， 但造价比隔 离法贵、 维护费用也高。 2杂散电流收集网施工现状分析 西安地铁 2 号线杂散电流防护方案采用防排结合 的方式， 利用钢轨下方的道床结构钢筋作为杂散电流 主收集网， 利用隧道收集网为后备收集网。在道床收 集网处于腐蚀钝化状态时， 隧道收集网自然处于腐蚀 钝化状态 ［11 ］。 正常情况下， 全线杂散电流收集网连成一体 图 1 ， 可起到收集杂散电流， 为其提供回流通道的作用。 图 1杂散电流收集网连接方式 西安地铁 2 号线的施工完成后， 在杂散电流防护 系统施工时， 发现有很大一部分排流网钢筋的测防端 子无法找到或被破坏 图 2 ， 从而不能把全线的排流 网连接为一个整体， 造成杂散电流收集网失去了连续 的通道。 图 2现场被破坏后的扁铜测防端子 结构段缺失测防端子后杂散电流收集网会出现中 断， 杂散电流收集网将不能形成有效的电气连接， 从而 使排流回路中断， 造成杂散电流的不规则流动， 对基础 设施造成危害。所以被破坏的端子必须进行补焊， 补 焊铜排处有可能会出现虚焊导致基础不安全及电气连 接不稳定， 凿除混凝土整体道床补焊扁铜后填充的混 凝土与原道床混凝土连接可能不牢固， 且影响道床外 观美观， 而且严重影响了项目整体的施工进度［12 ］。 3埋入式杂散电流测防端子 为防止此类问题再次发生， 结合国内外先进技术 及现场实际情况， 在西安地铁 1 号线轨道道床施工中， 提出了一种更优化、 更安全、 更可行的连接方式。施工 中将原引出端子做成器件整体埋入混凝土结构中， 做 到无伸出部分 与道床或隧道混凝土表面平齐 。为 便于电缆连接及在预埋中防止被混凝土覆盖， 且不易 被盗或被其他施工机械损伤， 器件需要预留螺栓孔。 把这种器件命名为防盗型埋入式杂散电流引出端子， 其构成如图 3 所示。 图 3埋入式杂散端子构成 单位 mm 埋入式端子说明如下。 1 埋入式杂散端子由铜端子和圆钢采用放热焊 接后组成， 供货时提供的是整体器件。整体器件铜端 子表面及螺栓孔洞应具有尼龙或塑料螺栓保护措施， 防止土建施工时其他杂质覆盖铜端子表面， 或进入螺 98铁道标准设计 RAILWAYSTANDARDDESIGN2012 10 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 电力/电气化 杲秀芳城市轨道交通新型埋入式杂散电流测防端子 栓孔洞而影响其导电及连接。 2 埋入式端子上表面与结构壁平齐， 施工时应 采取相应措施， 防止埋入式杂散端子上表面没入混凝 土。对铜端子下部焊接的圆钢或其他材料长度 图 3 中 h 的长度 根据轨道结构实际情况调整 轨道断面 形式分圆形、 马蹄形、 矩形和框架板等 ， 但不能小于 双面焊钢筋直径的 5 倍。 3 端子铜含量不低于 98， 铜端子为锻压工艺 制造， 铜端子同 16 mm 圆钢之间的连接处电阻值要 求小于 30 μΩ， 铜端子与下部材料焊接结合处面积不 小于 800 mm2。 4 出厂时使用微电阻检测仪对焊接处的电阻值 进行抽检。 4扁铜测防端子与埋入式端子连接方式的比较 4. 1扁铜测防端子的连接方式 地铁防迷流端子一般采用铜排作为测防端子以防 锈蚀及增强导电性， 在每一段整体道床的两端， 需用 50 mm 5 mm 的扁铜与所有的收集网的纵向钢筋焊 接， 并在道床的左右两侧引出测防端子露出道床面不 小于 75 mm， 然后在扁铜上钻 12 mm 孔， 用铜电缆将 伸缩缝两侧的测防端子连接 图 4 。 图 4扁铜测防端子焊接与现场接线 扁铜测防端子的优点 使杂散电流网电气连接性 能稳定。 扁铜测防端子有以下缺点 1 费用高 扁铜使用量大、 铜排同 18 根纵向钢 筋需要铜钢过渡焊接 ; 2 施工难度大 因为每根与纵向钢筋的连接点 都需要铜钢过渡焊， 焊接工艺复杂且对焊接人员技术 要求高 ; 3 施工后现场失窃严重 目前国内地铁项目中 60 ～80以上的引出扁铜测防端子反复失窃 ; 4 扁铜测防端子引出道床面不小于 75 mm 的高 度在运营维修期间会给维护人员造成不安全因素 光 线暗的情况下， 维护人员不注意会绊倒， 造成人员伤 害 。 4. 2埋入式杂散端子的连接方式 通过埋入式杂散电流测防端子与杂散电流收集网 中的箍筋进行垂直并行双面焊接， 使整个埋入式杂散 电流测防端子处于道床混凝土包裹之中， 铜端子连接 螺母孔置于道床混凝土表面， 电气连接时通过不锈钢 螺栓把跨接电缆在两个端子之间栓接。图 5 ～ 图 7 为 埋入式端子的连接示意及现场施工图。 图 5整体道床内埋入式测防端子连接示意 图 6道床伸缩缝处埋入式测防端子焊接安装 图 7埋入式测防端子现场焊接和露出道床面 埋入式杂散电流测防端子具有以下优点。 1 由于埋入式杂散电流测防端子处于道床混凝 土包裹之中， 可以有效地避免施工过程中的失窃现象 发生。 2 由生产厂家直接完成铜钢过渡焊接， 交付施 工现场的为成品， 可通过直观判断及检测设备对铜钢 过渡焊进行检验， 确保电气联接的可靠性。同时， 由于 只需在现场进行钢筋网与杂散电流端子上的钢筋头焊 接， 从而减少了施工难度， 提高了工程施工进度。 3 用埋入式杂散端子替代铜排后， 可有效减少 用铜量， 降低工程材料费用。 4 埋入式杂散端子是预埋到道床混凝土之中， 同道床面基本齐平， 可达到安全、 规范、 美观的要求。 需要注意的是 在对整体道床混凝土浇筑施工过 程中， 为避免水泥把铜端子掩埋或低于铜端子， 对杂散 电流收集网的施工工艺提出了更高要求。 5结论 通过对 2 种端子的比较， 埋入式端子具有防盗、 可 09铁道标准设计 RAILWAYSTANDARDDESIGN2012 10 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 嘉兴嘉合电力设备有限公司 QQ270825013 电力/电气化 檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾 靠、 经济、 美观、 易施工等优点。西安地铁 1 号线道床 施工中采用了此种埋入式杂散电流测防端子， 截至目 前， 现场未发现道床测防端子被盗现象。在以后地铁 施工中， 建议采用此种埋入式杂散电流测防端子， 以保 证杂散电流防护系统的完整性， 并提高了工程施工进 度， 降低工程材料费用。 参考文献 ［ 1］曹晓斌， 吴广宁， 付龙海， 等． 地铁杂散电流的危害及其防治［J］． 电气化铁道， 2006 4 34． ［ 2］CJJ 4992地铁杂散电流腐蚀防护技术规程［S］ ． 北京 中国计 划出版社， 1993． ［ 3］张海波． 城市轨道交通牵引供电系统杂散电流防护［ J］ ． 城市轨道 交通研究， 2010 1 76． ［ 4］马笑松． 地铁杂散电流的腐蚀机防护影响分析［J］ ． 城市轨道交 通研究， 2007 6 64． ［ 5］于松伟， 杨兴山， 韩连祥， 张巍． 城市轨道交通供电系统设计原理 与应用［M］． 成都 西南交通大学出版社， 2008． ［ 6］赵宇辉， 周晓军． 地铁杂散电流分布的数值分析［J］． 城市轨道交 通研究， 2009 12 42． ［ 7］周晓军， 高波． 地铁迷流对钢筋混凝土中钢筋腐蚀的实验研究 ［J］． 铁道学报， 1999 5 99． ［ 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