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一、排流法的種類
1、排流保護(hù)
將管道中流動(dòng)的干擾電流,人為地使之直接回流到鐵軌或回歸線,返回整流器,需要將管道與電鐵回歸線在電氣上連接起來,這種防止管道電蝕的方法,稱排流法。其連接導(dǎo)線稱排流線。排流法是防止電蝕的 適用和有效地方法。依據(jù)電連接回路不同,分為直接、極性、強(qiáng)制、接地排流法4種型式。 常用的事極性排流法,結(jié)構(gòu)簡單效率高,能防止逆流式其主要特點(diǎn)。
排流法通常的缺點(diǎn)是有可能造成對(duì)鐵路傳輸信號(hào)的干擾,而給鐵路運(yùn)行安全造成威脅。需要鐵路方面采取較復(fù)雜的防干擾措施,目前我國尚未試驗(yàn)這種技術(shù),因此極性排流法的采用常遭鐵路方面的拒絕。另外當(dāng)管道與鐵路分布上運(yùn)離時(shí)或分布上存在B型電蝕時(shí),使極性排流法的應(yīng)用受到限制。因此在我國接地排流法得到廣泛的應(yīng)用,接地排流法雖然排流效果稍差,但對(duì)鐵路方面干擾小,可以就近設(shè)置,且可能緩解B型電蝕。實(shí)驗(yàn)證明比較實(shí)用。
2、
(1)電屏蔽法
可在陽極干擾段或電氣鐵路干擾區(qū)內(nèi)采用電屏蔽法以防止雜散電流干擾,原理是用裸管套在被干擾管段上,并與整流器的負(fù)極相連,形成一個(gè)陰極電位場來抵消陽極電位場的作用。其不足是要消耗大量的電流,而效果并不明顯。
(2)犧牲陽極法
此法適用于防止來自陰極保護(hù)系統(tǒng)的干擾管段上找出泄漏電流的點(diǎn)。在此處安裝上犧牲陽極便可起到排流和保護(hù)的作用。不過,使用這種方法一定要慎重,如不當(dāng)可能引起負(fù)作用。有時(shí)犧牲陽極法也可用于排除和電鐵交叉的管道上的干擾,起加壓消除作用。
排流法的設(shè)計(jì)
(1)排流點(diǎn)的設(shè)計(jì)選擇
1、選設(shè)排流點(diǎn),是排流法設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。排流點(diǎn)的選擇以獲取 佳排流效果為目的。 好能通過模擬排流實(shí)驗(yàn)確定。通常亦可依據(jù)排流工程測定結(jié)果選擇。
管道側(cè)排流點(diǎn)的選擇條件:
A.管地電位為正,且管軌電壓 大的點(diǎn);
B.管地正電位較大,且持續(xù)時(shí)間較長的點(diǎn);
C.管道與鐵軌距離小的點(diǎn)(接地排流法除外);
D.對(duì)于接地排流方式,其輔助陽極地床應(yīng)選擇在土壤電阻率較低,便于地床分布的場所;
E.便于管理的場所。
2、鐵路側(cè)排流線接點(diǎn)的選擇條件:
A. 排流線圈中點(diǎn)或交叉跨越處;
B. 直流整流器負(fù)極或負(fù)回歸線上;
C. 軌地電位為負(fù),且軌管電壓較大的點(diǎn);
D.軌地電位為負(fù),且數(shù)值大,持續(xù)時(shí)間長的點(diǎn)。
排流量的確定:
排流量的確定,用以選擇配置排流器和排流線等。應(yīng)通過模擬實(shí)驗(yàn)確立,不得已時(shí),可按公式計(jì)算。
排流線、排流設(shè)施設(shè)計(jì)的選擇:
排流線,排流器的額定電流,按估算的排流量1.5~2.0倍確定。
排流線可選擇架空式裸線,亦可選擇埋地型電纜。采用電纜時(shí),宜選用銅芯電纜,不得選用鎧裝電纜,一般VV型或VLV型電纜可以適用。
排流器應(yīng)滿足下列技術(shù)條件:
A.在軌管電壓或管地電位波動(dòng)范圍內(nèi),均能可靠工作;
B.能及時(shí)跟隨管軌電壓或管地電位的急劇變化;
C.防逆流元件正向電阻小,方向耐壓大;
D.所有動(dòng)接點(diǎn)應(yīng)能承受頻繁動(dòng)作的沖擊;
E.具有過載保護(hù)功能;
F.結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便,適應(yīng)野外,便于維護(hù)。
3、接地式排流輔助接地體(床)的設(shè)計(jì)
接地式排流,是將管道中的干擾電流以通過輔助接地體,接入大地中,從而控制干擾電流直接由管道入地而起到防護(hù)作用。在干擾電流通過輔助接地體入地的過程中,輔助接地體將受到嚴(yán)重電解腐蝕。同時(shí),輔助接地體的接地電阻應(yīng)很小,以利干擾電流順利通過,其輔助接地體對(duì)地電位要求盡可能負(fù)以提高排流驅(qū)動(dòng)電壓,提高排流效果。
為此,輔助接地體在設(shè)計(jì)上要考慮3個(gè)要素:
A. 需要足夠的金屬質(zhì)量,以保證其使用壽命;
B. 所用金屬土壤中電極電位盡可能負(fù);
C. 設(shè)置地點(diǎn)土壤電阻率要低。
在我國一般采用鎂陽極組作輔助接地床,主要目的是提高排流驅(qū)動(dòng)電壓,同時(shí)在無干擾時(shí),可以提供陰極保護(hù)。同時(shí)因其具有增加壽命和減小接地電阻的效益趨同性,即增加陽極組的支數(shù),可同時(shí)獲得延長使用壽命,減小接地電阻雙重目的,在經(jīng)濟(jì)上市相對(duì)合理的。實(shí)踐認(rèn)為接地排流輔助接地體的接地電阻愈小愈好,不宜大于1歐姆。在實(shí)踐中,可以采用接地電阻測量儀,同時(shí)測量排流點(diǎn)的管道電阻和接地體的電阻,接地電阻必須小于管體電阻,否則排流的效果不佳。
二.排流設(shè)施的安裝
(1)排流器的安裝
排流器可安裝于室內(nèi)或室外,室外安裝時(shí)應(yīng)考慮到防曬、防潮和散熱條件。安裝牢固,免受破壞。應(yīng)作安全接地,接地電阻不應(yīng)大于4歐姆。
(2)排流線敷設(shè)
1、①當(dāng)采用電纜架空敷設(shè)時(shí),應(yīng)采用電纜吊掛方式,吊掛線強(qiáng)度不應(yīng)小于GJ2.0*7鋼絞線強(qiáng)度。
②當(dāng)采用裸線架空時(shí),其導(dǎo)線 小截面應(yīng)不小于16MM2的鋁線,或具有同等機(jī)械強(qiáng)度的鋼線。
③架空線高度跨越鐵路、公路時(shí)不應(yīng)小于6米,跨越電氣化鐵路時(shí),應(yīng)高于鐵路磨觸線吊線1米。
④排流線允許與通信線和低壓線路同桿敷設(shè),但應(yīng)在上述導(dǎo)線下方,采用裸線時(shí),其間距0.75米,采用絕緣線時(shí)其間距為0.3米。
要注意防雷,必要時(shí)應(yīng)設(shè)避雷線,做防雷接地,接地電阻小于10歐姆。
2、埋地敷設(shè)
埋地敷設(shè)可采用電纜溝(管)或直埋方式。
直埋時(shí)復(fù)土厚度,有重物壓迫時(shí)為1.2米,一般為0.7米。引上線距地面2.5米以下部分,應(yīng)加保護(hù)管,保護(hù)管與排流線應(yīng)絕緣。
3、接地排流輔助地床
采用鎂陽極為地床時(shí),其施工要求參照SY/T0019-97標(biāo)準(zhǔn)與鎂陽極安裝相同。
輔助接地體,應(yīng)埋設(shè)在對(duì)人畜不造成危險(xiǎn)的場所,其周圍大地電位梯度不應(yīng)超過以下數(shù)值:
在水中 10伏特/米 在土中 5伏特/米
埋設(shè)深度應(yīng)大于0.7米,并應(yīng)設(shè)標(biāo)識(shí),在人口密集地區(qū)宜加圍柵。
4、電連接
①排流線與管道連接,應(yīng)采用焊接,焊接處管體要補(bǔ)傷。
②排流線與鐵路鐵軌連接,宜采用焊接,或按鐵路方面的要求進(jìn)行。
③排流線與接地排流輔助接地體的連接,應(yīng)采用可拆卸式,但應(yīng)保證其電接觸良好。
三、排流保護(hù)的運(yùn)行管理。
排流保護(hù)運(yùn)行管理的目的和任務(wù),第一是保證排流設(shè)施能夠有效、持續(xù)的運(yùn)行;第二是監(jiān)視外部環(huán)境(干擾源)的變化,并使排流系統(tǒng)能夠及時(shí)適應(yīng)外部環(huán)境的變化。因此排流保護(hù)系統(tǒng)需要不斷地檢測、維護(hù)和改造,其主要點(diǎn)如下:
1、定期檢測
A. 管地電位至少每月測定一次;
B. 排流保護(hù)效果評(píng)定每年至少一次;
C. 隨時(shí)調(diào)查或關(guān)注干擾環(huán)境變化,每年應(yīng)進(jìn)行一次全面調(diào)查和檢測。
2、 排流設(shè)備的管理
A. 每月進(jìn)行一次定期巡檢維護(hù),測定排流量( 大、 小、平均),清掃保潔,維修保養(yǎng)。當(dāng)采用接地排流時(shí),應(yīng)測定地床接地電阻開、閉路電位;
B. 每年進(jìn)行一次全面檢測和大修,鑒定更換主要元件,進(jìn)行主要測定點(diǎn)24小時(shí)的連續(xù)測定
3、依據(jù)外部干擾環(huán)境的變化,及時(shí)進(jìn)行排流保護(hù)系統(tǒng)的改造和調(diào)整。