杂散电流管理制度

杂散电流管理制度（精选8篇）

篇1：杂散电流管理制度

杂散电流管理制度

为确保井下电器设备安全可靠运行，杜绝电气灾害事故的发生，针对井下杂散电流难以测定的特点，特制定本制度。

1、加强井下设备及供电电缆的正规管理，做好设备入井前的检定、检测试验工作，保证入井设备台台完好，电缆泄漏电流小于10ｕA方可入井；

2、加强井下各馈电开关的继电整定保护工作，严格执行«矿井低压电网短路装置的整定细则»，确保井下各馈电开关保护装置安全、灵敏、可靠，馈电开关各技术参数要与所馈负荷相匹配。

3、加强井下各供电电缆的运行维护工作，本电缆运行前的绝缘泄漏的测试工作，杜绝电缆有挤、碰的外部隐患，要求电缆条条上钩，电缆的弯曲半径要符合电缆的弯曲规定。

4、井下电器设备电缆连接器要台台接地，接地线，接地电阻要符合«矿井保护接地装置的安装、检查、测定工作细则»规定。

5、严格执行«煤矿井下检漏继电器安装运行维护与检修细则»，确保检漏继电器动作灵敏、可靠。要求检漏继电器每天试验一次。照明信号综保应每班试验一次，在瓦检员的配合下应每月至少对检漏继电器进行一次远方人工漏电试验，每台检漏继电器每年应升井进行一次检修。

6、做好设备的日常运行维护管理工作。要求各运行电器设备要台台完好，杜绝设备带病运行。

7、加强入井职工的安全教育、技能培训工作，强化职工的自主

保安意识，坚决杜绝职工的违章操作。要持证上岗，要求检修设备要停电的管理制度，严禁带电设备检修。

8、加强巷道的有害气体、浓度的检测工作，确保巷道的甲烷浓度低于煤矿安全规程中规定值。

9、做好高压单相接地电容电流的测试和整改工作，确保高压单相接地电容电流不超过规定值。

10、井下轨道接地要符合<煤矿安全规程>中规定。

11、井下所有高压电气设备和电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带电有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带和屏蔽护套等必须有保护接地。

12、井下接地网上任一保护地点的接地电阻值不得超过2Ω，每一移动式和手动式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地拦截导线的电阻不得超过1Ω。

13、井下单独装设的高压电气设备，低压配电点或装有3台以上电气设备的地点及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置一个局部接地极。

篇2：杂散电流管理制度

报

告

公司：

我矿已在+220m水平投运架线电机车，并按《煤矿安全规程》的相关规定，在不回电的轨道设置了两处绝缘点（绝缘道夹板）。目前我矿爆破作业均采用电雷管起爆，根据《电雷管使用说明书》的要求，杂散电流大于30mA的工作面，不应使用电雷管起爆。为此，经机电技术人员现场检测，各工作面杂散电流均小于30mA，符合《电雷管使用说明书》要求。

特此报告。

附：各工作面杂散电流情况检测表

四川蓉兴化工有限责任公司

芒 硝 矿

篇3：城市轨道交通杂散电流的防护

一、杂散电流的防护原则

(一) 以防为主

控制所有可能的杂散电流泄漏途径, 减少杂散电流进轨道交通系统的主体结构、设备以及沿线四周相关设施的结构钢筋。对杂散电流分布影响较大的参数是列车牵引电流、轨地过渡电阻、轨道纵向电阻和供电区间距离, 在城市轨道交通建设和运营时应该采取有效措施, 尽可能的增大轨地过渡电阻并减小列车牵引电流、轨道纵向电阻和供电区间距离。

(二) 以排为辅

设置杂散电流的收集系统。此收集系统为杂散电流从回流轨上泄漏后碰到的第一道小电阻的回流通道, 可以将杂散电流尽量限制在本系统内部, 防止杂散电流向本系统以外泄漏。

在长期的工程实践中, 在地铁土建施工时, 在轨道道床下设置钢筋, 把每一个供电区间的钢筋网延轨道纵向焊接成网, 在牵引变电所附近引出接线端子。把这张钢筋网通常叫“排流网”, 从而为杂散电流提供了一条低阻值的回流通道。当丛轨道上泄漏的杂散电流电荷在泄漏到地下时, 即被这一电气通道俘获, 因为电流总是走阻值低的路径回流, 所以泄漏到地下的杂散电流必然通过此路径最终回到整流器负极。从而减小了这部分有害电流向地下泄漏而造成的危害。

二、不同区段的杂散电流排流系统

具体实施中, 不同区段应采取相应的排流措施。监测控制系统通过分布在道路区间、结构钢筋网和主回路中的传感器实时监测道床和结构钢筋网的杂散电流的变化情况, 包括参比电极和极化电位、接触电压、电流等技术参数, 对采集的数据分析处理和计算, 根据预制的整定值控制主回路的排流工作状态, 并保持与集中控制中心的通讯联络。

(一) 高架区段杂散电流排流系统

高架线路一般采用现浇混凝土简支箱梁结构形式, 箱梁与桥墩之间通过板式橡胶支座安装, 起到尽缘安装的效果。

(二) 盾构隧道区间杂散电流排流系统

盾构隧道区间是由圆形管片一片一片通过螺栓连接在一起, 每个盾构管片内有结构钢筋。在隧道内安装的管片是预制的。按杂散电流专业的要求, 每个管片内结构钢筋成网状, 焊接在一起, 使管片内部结构钢筋电气连通, 通过钢垫圈将电气连接点良好引出。

(三) 整体道床杂散电流的防护

整体道床用于地下区间隧道内时, 由于整体道床位于走行轨的下面, 与轨道间隔最近, 最轻易直接收集轨道泄漏的杂散电流。因此, 在盾构隧道内, 利用整体道床内部结构钢筋的电气连接, 建立主要杂散电流的收集网, 最能从根本上解决杂散电流的防护问题。

三、排流柜和单向导通装置的应用

(一) 排流柜的工作原理

在排流系统中, 牵引变电所的排流柜起着重要的作用。主回路排流支路实现杂散电流的排流工作。根据长期监测数据进行设计的排流电阻值, 更加符合排流要求;IGBT的应用, 使排流柜的控制速度达到了毫秒级的范围, 提高了反应时间, 加快了尖峰时段的排流速度;主回路的设计在防护安全、自我保护、系统保护等方面也作了许多的工作, 使用中完全符合地铁设备“安全可靠, 不影响运营”的要求。

排流柜的设计解决了以下的主要问题:1) 单向极性排流。2) 自动调节排流电流值。3) 自动监测记录排流网的极化电位值和排流电流值。4) 具有与电力监控系统的通讯功能。5) 实时显示排流电流、电压值。6) 报警显示, 报警信号可向控制中心传送。

(二) 单向导通装置的应用

单向导通装置的主回路的主体为二极管, 另配以保护和检测电路, 排流柜的控制由一单片机控制系统来控制, 可以采集排流柜的工作电压和工作电流以及主回路的故障状态, 通过RS485接口远传到杂散电流自动监测系统的上位机中, 在控制室可实时观察排流柜的工作情况。

单向导通装置主要应用在采用钢轨作为牵引回流通路的地铁系统中, 并接于轨道设置的绝缘结处, 用于连接绝缘接头两端的钢轨, 二极管具有单向导通的特性, 使钢轨中电流只流向一个方向, 而在另一个方向截止。目的是当回流电流向地下泄漏形成杂散电流时可以缩小杂散电流影响的范围, 从而减小杂散电流对结构钢筋的腐蚀。

四、设置杂散电流监测系统

杂散电流监测系统的基本组成单元之一, 是由双CPU系统构成的智能装置。设计完整的杂散电流监测系统监测杂散电流的大小, 可为运行维护和防止杂散电流提供数据依据。在城市轻轨 (地铁) 运行期间, 装置完成与杂散电流相关的各电位信号的采集、计算功能, 并能够与上位机进行通讯, 实时向上位机上报各电位信号的采集数据和计算结果。

五、结束语

本文从杂散电流的防护方法、技术原理及杂散电流的监测等方面, 对城市轨道交通杂散电流的防护进行探讨。排流柜在地铁车站内安装后所产生的间接效益是不可估计的, 它所带来的直接效益是将漏泄电流集中回收, 再送至负母线, 形成了一个电流回收再利用的回路, 通过上述防、排、监测等方法的配合采用, 多方面的控制杂散电流, 降低它所产生的影响, 保证地铁的稳定运行, 基本上能防止杂散电流的危害, 降低意外事故的发生, 保证地铁车辆的安全运行, 起到保护轨道交通及四周地下公共环境的作用, 提高电能的使用率, 节约了电能。

参考文献

[1]汪园园.杂散电流"源处理"方法的研究与探讨.城市轨道交通研究, 2001.

[2]马洪儒.北京地下铁道的杂散电流腐蚀与防护.城市轨道交通, 1990.

篇4：浅谈杂散电流及预防

关键词：杂散电流预防

0 引言

杂散电流也叫漏电流。它是存在于电气网路之外（如大地、风水管、矿休和其它金属物体的杂乱无章的电流）。这种电流分布广，一旦进入雷管或爆破网路，就容易引起早爆事故。杂散电流是爆存人员最担心的一种早爆因素，杂散电流对电雷管的危险程度，主要是看其是否超过单发雷管的最小起爆电流。如果杂散电流大于雷管的最小起爆电流，就有爆炸危险。

1 杂散电流的来原

1.1 动力电气设略去或照明线路漏电 动力电气设备或照明路线的绝缘层破坏时，容易發生漏电，尤其在潮湿环境和有金属导体时，杂散电流就更大。

1.2 架线式电机车牵引网络漏电 架线式电机车的电源来自直流变电所，经配电盘输至架空裸线，通过受电弓和电动机后，由铁轨返回，当轨道接头电阻较大，轨道与巷道底板之间的过渡电阻较小的情况下，就会有大量电流流入大地，形成杂散电流。

2 杂散电流的测量

2.1 由于杂散电流是杂乱无章的，被测的两点间介质的复杂多变，如有岩石矿物，金属物件，流体等。不同介质的电阻值相差很大，因此，杂散电流的测量是十分困难的。为了准确有效地测定杂散电流，而杂散电流测定仪的工作原理与普通电表不同，不是测定电压和电阻，而是采用等效电阻线路，直接测定出电流值，而对雷管有威胁的正是杂散电流的大小。

2.2 杂散电流测定仪的工作原理：根据等效电阻受到电流作用后，两端电压降的数值，换算成杂散电流的大小，由测定仪直接读出杂散电流的数值（如图1）。图中R为等效电阻，其中电阻相当于一个电雷管的电阻，用电压表或万用表的电压档测出图中A、B两点的电压降，然后按下式算出杂散电流I值：

I=V/R

式中 I—杂散电流值安培

V—被测两点间的电压降 伏

R—等效电阻，一般仪表作R=1欧姆

V—电压表

R—雷管的等效电阻

I—杂散电流

A、B—测杂端点

3 杂散电流的预防

3.1 减少杂散电流的来源

3.1.1 采用不用铁轨做回路的运输方式

3.1.2 采用绝缘道砟或疏干巷道的方法，增加铁轨与大地的过度电阻，减少牵引网路的泄露电流。

3.1.3 电源变压器中心点不接地，消除单相接地现象，不用两相一地供电制，加强电路绝缘等方法均可以减少交流漏电流。

3.2 采用防杂散电流的电爆网路 杂散电流引起早爆一般发生在接成网路后爆破线接触到杂散电流源。在电雷管与爆破线连接的地方，接入一个降低电压的元件，如氖灯、电容、互感器等。以阻止交流或直流通过，避免早爆。

3.3 采用抗杂散电流的电雷管

3.4 掌握杂散电流的特点，撤出爆区内的风水管、铁轨等金属物体，采取局部停电的方法进行爆破。

3.5 加强爆破线路的绝缘性

3.5.1 不用裸线连接，使爆破线没有机会接触杂散电流源。

3.5.2 加强接头处的绝缘。

4 结论

通过对杂散电流的分析，归纳总结其检测和预防办法，增强对杂散电流的了解，提高对杂散电流的认

篇5：地铁杂散电流的产生、危害及防护

杂散电流对地铁自身及沿线建筑有较大的腐蚀影响, 加强对杂散电流腐蚀危害及防治方法的研究十分重要。

1 杂散电流产生原理

图1为地铁牵引供电理想电路模型, 即牵引电流IQ=机车电流IC=走行轨回流IH, 这样就不存在钢轨对地的泄露电流, 即杂散电流。

图2为地铁牵引供电实际电路模型, 设RZ=RZ1+RZ2, RZ为杂散电流路径电阻, IZ=IZ1=IZ2为杂散电流值, 根据基本电路定律得杂散电流值:

经过化简得式

由式 (2) 知杂散电流值IZ与牵引供电电压成正比, 牵引供电电压越大, 杂散电流越大, 根据现有牵引供电电压机制, 有750 V和1 500 V两种, 现行较多选择的是1 500 V, 牵引电压也可作为恒定量;与接触网 (轨) 电阻RJ及车体运行等效电阻RC成反比, 但两值不宜因要减少杂散电流而增加, 这样会增大不必要的功率损耗, 所以可将此两值设为定量;经过分析, 杂散电流与杂散电流路径电阻RZ成反比, 与回流轨电阻RH成正比, 即RZ越大杂散电流越小, RH越小杂散电流也越小。RH的大小与钢轨材质及截面相关, RZ与杂散电流路径中的土壤电阻率、湿度、道床污秽程度等相关[1]。

2 杂散电流的腐蚀机理

杂散电流从走形钢轨轨泄漏出后, 由道床进入大地, 然后又由大地回流进钢轨。由图3知, 当杂散电流从钢轨A部和金属管道D部泄露流出时, 这些部位就会发生阳极电解, 金属就受到腐蚀[2]。

其腐蚀过程为, 金属铁Fe失去电子, 形成二价铁离子Fe2+, 若周围是酸性环境, 电子e-与周围的水H2O和氢离子H+反应形成二氢氧化铁Fe (OH) 2和氢气H2;当周围环境为碱性, 二价铁离子Fe2+与周围氧气O2和电子e-发生氧化还原反应, 也生成二氢氧化铁Fe (OH) 2。

生成的二氢氧化铁Fe (OH) 2极不稳定, 与氧气再反应, 可以生成三氢氧化铁Fe (OH) 3。二氢氧化铁Fe (OH) 2和三氢氧化铁Fe (OH) 3可以进一步被氧化成红铁锈Fe2O3·x H2O和黑铁锈Fe3O4[3]。

3 杂散电流的危害

杂散电流对地铁沿线的金属管线、混凝土结构和通信系统有危害, 主要危害如下。

3.1 腐蚀金属

地铁系统金属结构的杂散电流腐蚀不同于自然界自发的腐蚀, 杂散电流腐蚀是由地铁系统泄漏电流引起的, 其强度一般是自然腐蚀电流的几十倍, 更甚为上百倍。1 A的杂散电流通过钢材表面一年会溶解掉钢铁8.5 kg。杂散电流的破坏点相对集中于局部, 很容易造成钢管穿孔, 或钢轨绝缘垫破损处的严重锈蚀。

3.2 破坏混凝土结构

杂散电流由混凝土进入钢筋之处, 钢筋呈阳极而发生腐蚀, 并形成腐蚀产物Fe (OH) 2、Fe2O3·2x H2O (红锈) 、Fe3O4 (黑锈) 等。红锈的体积可为原钢筋体积的2~4倍, 如此, 膨胀的铁锈会使包裹钢筋的水泥开裂, 对主体结构安全产生危害[4]。

3.3 对通信系统及人身安全产生影响

杂散电流使通信导线与附近大地形成电位差, 使接地的通信设备上形成高电位, 危及设备甚至人身安全。

4 杂散电流的防治措施

对杂散电流的防治可从四个方面着手, 即“一防, 二排, 三阻, 四测”。防是从杂散电流产生的源头出发, 降低杂散电流产生的量;排是对杂散电流漫流的路径进行导流后集中安全排放;阻就是对杂散电流的漫流路径形成物理隔断;测是对杂散电流进行监测, 便于运营人员的主动维护。

4.1“防”的措施

防有两个要点:第一是加大轨地过渡电阻值, 可通过加强钢轨绝缘装置的安装, 保持道床清洁干燥来实现;第二是减小回流轨的纵向电阻, 可通过选大截面重型钢轨和控制焊缝的电阻值来实现。

4.2“排”的措施

在杂散电流的漫流路径上一般有两层收集网, 分别是将道床上层结构钢筋形成的第一级收集网和隧道内表层钢筋形成的第二级收集网, 再用电缆将第一级收集网和第二级收集网的排流端子电流引回牵引变电所, 达到了杂散电流集中安全排放, 减少外泄的目的。其中, 第一级收集网为主收集网, 第二级收集网为辅助收集网。

4.3“阻”的措施

阻就是阻断杂散电流漫流侵害的路径, 目前常用的措施有:排流法、隔离法和阴极保护法。

(1) 排流法是用电缆将被保护的金属管道与钢轨阳极相连, 使金属管道整体降为阴性, 避免阳极腐蚀。此排流法可再分为直接排流法、选择排流法和强制排流法。

(2) 隔离法是隔断杂散电流对地铁沿线管线的侵害, 将被保护对象独立防护。例如:有可能受到地铁杂散电流腐蚀的电缆采用加强绝缘型且防水的电缆;地下隧道内的电缆、金属管道避免与侧壁、阴湿处直接接触, 不可避免的路段, 可局部采用措施, 局部改为不被侵蚀的管材或可以穿塑料套管等。

(3) 阴极保护法可分为牺牲阳极保护法和外加电流阴极保护法。牺牲阳极保护法是将还原性较强的金属与金属管道相连, 还原性较强的金属将失去电子给被保护金属管道, 被保护金属管道作为原电池正极而被保护, 还原性较强的金属作为原电池的负极发生氧化还原反应而被消耗。此种方法就是将活泼金属与被保护金属管道相连或镀在管道外面, 以起到“李代桃僵”的作用。

外加电流阴极保护法是利用独立设置的直流电源将金属管道强制为阴极, 另外用废钢铁、石墨或金属氧化物等不溶性电极接到独立直流电源的正极作为辅助电极, 使金属管道表面形成电子累积, 防止了钢铁的腐蚀。外加电流阴极保护由直流电源、辅助阳极、参比电极组成。

4.4“测”的措施

杂散电流监测系统监测杂散电流的大小, 为运行维护提供数据。杂散电流监测系统由参比电极、结构钢筋电位极化电极、信号转接器、数据采集器以及上位机构成。杂散电流监测系统可分为分散式监测系统和集中式监测系统, 其组网可以利用SCADA系统的主干网, 也可以独立敷设光纤单独组网[5]。

5 结语

本文从杂散电流的产生、危害、治理、监测等方面进行了叙述, 同时深知杂散电流的防治的复杂性, 只要从设计、施工、日常运行维护着手, 可以减少杂散电流的危害, 延长管线、设备、结构体的使用年限。

摘要：论述了地铁杂散电流的产生原理, 腐蚀机理, 危害, 防治措施, 监测等方面内容。

关键词：地铁,杂散电流,腐蚀机理,监测

参考文献

[1]曹晓斌, 吴广宁.地铁杂散电流的危害及其防治[J].城市轨道交通, 2006 (4) :32-34.

[2]CJJ49-92.地铁杂散电流腐蚀防护技术规程[S].

[3]路春莲, 李锋.地铁杂散电流腐蚀防护系统相关问题探讨[J].都市快轨交通, 2013, 26 (1) :64-67.

[4]赵卓庚.关于地铁的杂散电流防护措施分析[J].中国高新技术企业, 2013 (3) :82-84.

篇6：杂散电流影响管道检测与维护探讨

【关键词】杂散电流；航煤管道；PCM不开挖检测；地铁干扰；土壤电阻率

Discuss for the inspection and maintenance of stray current interfered Pipeline

Shi Haiping

（Ningbo branch company of China national aviation fuel LLC.）

Abstract：The check & maintenance method for stray current interfered Ningbo aviation fuel pipeline was introduced. From the PCM inspect result； the outer coating quality was excellent and no default was founded as for the quick respond stray current drainage. The pipe to earth potential inspects indicate that the Metro line 2# brings new interference and new drainage should be applied. In the strong corrosive soil environment， the stray current interfered underground pipelines should raise the inspect frequency to reduce the risk of leakage. In addition， the standards of metro industry are inferior to the new national standards， the feasible resolution to this confliction is proposed for discussion.

1、引言

目前国内对于受到杂散电流影响管道的研究主要集中在杂散电流对管道的影响大小[1]，[2]和如何进行检测和排流[3]、[4]，这方面的工作前人进行了很多探讨[5]、[6]、[7]，[8]。但是在管道受到杂散电流影响并进行排流后，管道如何进行管理，这方面的相关研究不多，标准也不甚不明确。本文介绍了宁波航煤管道受影响后的一些检测和维护措施，对检测结果进行了探讨，给出了相关结论与建议，为受杂散电流影响管道防护提供了一些思路。

中国航空油料有限责任公司宁波分公司的航煤管道于2011年9月份投入使用。自2014年4月以来，日常检测发现受到宁波地铁1号线的杂散电流影响较大。由于杂散电流腐蚀风险极大，根据计算，每1个安培的杂散电流持续1年可以腐蚀掉9.1Kg的铁[9]。因此，发现问题后，立即安排了杂散电流排流工作，排流效果较好。为进一步了解管道的腐蚀与防护现状，降低管道的泄漏风险，2015年实施了航煤管道的外防腐蚀层检测和评估项目，以检查和确认管道受到的影响程度，并为将来的管理提供数据和思路。

埋地管道由于埋地铺设，地理环境复杂多变，不适合使用常规方法进行检测。因此，采用PCM检测技术，来进行管道表面涂层不开挖检测，PCM技术检查已经证明是一种比较高效的检测手段[10]，[11]。本次检测主要进行了以下几个方面的工作：

（1）管道外部土壤腐蚀性检测和评价；

（2）管道外覆盖层状况检测与评价；

（3）管道阴极保护状况和杂散电流检测；

根据采集到的数据，对管道的状况进行了综合评估，并提出了有维护建议。

2、主要检测仪器

1）交变电位梯度检测仪器（PCM）

现场检测使用英国雷迪公司最新生产的管道电流测绘系统，PCMplus系统。这套系统能识别因管道与其它金属结构接触时而引起的各种短路故障和管道的各种防护层故障。系统组成：PCM+发射机及手持式接收机、防腐软件、外接电源。

2）多功能土壤腐蚀速度测量仪

多功能土壤腐蚀速度测量仪采用五个相同材质电极环组合联结成组合式电化学探头，有效地降低了测量腐蚀电流密度时土壤介质IR降的影响；可以实现对土壤电阻率和土壤腐蚀速率的同时测量。

3、检测数据与分析

从镇海炼化到机场的航煤管道经常穿越稻田地，池塘，道路，小河及余姚江。埋设深度一般在1.5～2.5米左右，但在穿越段深度可达到10米以上。管道土壤为壤土或粘土，较为湿润。

3.1土壤电阻率和土壤腐蚀速率快速检测

影响评价土壤腐蚀性的常用的几个参数有：土壤电阻率、土壤氧化还原电位、PH值、土壤含水率、土壤透气性、土壤温度等，其中土壤电阻率是表征土壤导电性能的指标，常作为判断土壤腐蚀性的最基本参数。以土壤电阻率划分土壤腐蚀性是各国的常用方法，即电阻率小，腐蚀性强，对于大多数情况都是适用的。对镇海炼化—宁波栎社国际机场油库航煤管道沿线进行了土壤电阻率和土壤腐蚀性测试。测试数据见表3.3.1。

从数据表可以看出，镇海炼化—宁波栎社国际机场油库航煤管道沿线地区，土壤电阻率基本都是小于100Ω˙m，属于低阻土壤环境，腐蚀性较强，这一点从腐蚀速率测量上也可以看出，腐蚀速率在部分地区达到0.2mm/a以上，腐蚀性还是比较强的。另外，沿线测得的氧化还原电位，低于-200mV，屬于易发生厌氧菌腐蚀的区域。

总体上来说，管道靠近河流和耕地，土质湿润，含水量高，土壤电阻率低，是属于腐蚀性较强的土壤环境，应特别注意该区域埋地管道的日常检测，防止腐蚀泄漏事故的发生。

3.2管道外覆盖层状况不开挖检测（PCM检测）结果

通过单频法进行全线检测，检测从镇海炼化附近的2#测试桩开始，检测间距在50～100米之间，根据检测点的现场情况确定检测间距。检测记录的数据有：电流接入点位置，发射机发射电流及频率、检测距离、接收机中接收的管中电流，埋地管的埋深。在深度在检测范围内的管道，对检测发现管中的电流数据下降超过30%以上的区域使用A支架进行加密间距检测，以寻找到破损点的位置。

本次检测共将管道分为不同的检测段，各测段的不同Idb梯度分段对应实际电流衰减数据，大致反映了各段的外防腐层绝缘电性参数的好坏（见表3.2.1）。为了更好地理解管道表面防腐层的状况，应用计算软件进行了管道的外防腐层的绝缘电性参数Rg值计算，并对管道防腐蚀情况进行了分类。

表3.2.1利用dB值递减率初步判定防腐层局部缺陷类型

dB值递减率（dB/km）防腐层局部缺陷类型说明

<30正常基本完好。防腐层无明显的缺陷

60-110局部防腐层破损防腐层有局部缺陷

300-500严重破损或搭接存在交叉管线

使用专门的管道防腐数据处理软件进行了数据分析和计算，通过计算出管道防腐蚀层的Rg值，参照国家标准《GBT19285-2014埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》技术标准即可评定防腐层的质量等级[12]。检测标准见表3.2.2，检测结果见表3.2.3。

从航煤管道的检测结果来看，管道表面的涂层状况非常好，全部达到国家标准规定的1级标准。A支架检测结果表明，管道没有漏点。这说明，由于管道使用时间较短，虽然最近遭受了杂散电流的干扰，但整体涂层状况还是较好的。

关于管道本体的检测和评价，GBT30582-2014“基于风险的埋地钢质管道外损伤检验与评价”中6.3.1.1条规定，新建管道投用后3年内一般应进行首次基于风险的检验[13]。6.3.1.3条又规定，运行工况发生显著改变从而导致运行风险提高的，应当加大检测频率[13]。在旧标准SYT0087-95“钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准”中第3条规定，全线普查应10年进行一次，超过10年管道每5年进行一次。重点调查应3年一次，但交、直流干扰段应每年进行一次调查、调整和评定。对于防腐层技术状况检测，日常调查要求3年一次。[14]但在新的替代标准SYT0087.1-2006“钢制管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢质管道外腐蚀直接评价”中，则推荐使用ECDA方法对管道进行分级评价，但对评价周期则没有进行规定[15]。

基于杂散电流影响危害性较大，并综合以上国家相关标准内容，应加大航煤管道的防腐蚀层技术状况检测的频率，即全线日常检查应不少于2年一次，受干扰段的防腐层状况调查应该每年至少进行一次。当有新的干扰源出现时，应该立即在排流的同时，展开防腐层状况调查。

对于受杂散电流影响的管段，应该重视防腐层状况的调查作用，涂层如果完好，一般不会发生腐蚀。杂散电流腐蚀是一种强度较大的点腐蚀，腐蚀一般从涂层漏点产生并扩展，因此，加强涂层漏点检测工作可以有效确定腐蚀危害现状，并提前进行防治。

3.3管地电位检测结果

宁波航油管道采用了外加电流阴极保护系统与涂层联合防护的保护方式。阴极保护系统的恒电位仪保护电位设置在-1.3V（相对于铜/硫酸铜参比电极，以下如不特殊说明，所有电位均指相对于铜/硫酸铜参比电极）。

检测发现，大部分管道的保护电位达到国家标准要求，且波動较小，但在部分管段，由于受到地铁杂散电流影响，存在较大波动，部分检测结果见下表3.3.1。

从管地电位的检测结果来看，管道的阴极保护系统的效果是比较好的，镇海端和机场端的保护电位比较均匀，但是在靠近地铁部分，由于受到地铁杂散电流影响，电位波动较大。从表可以看出，在靠近地铁1号线部位，经过排流后，电位波动范围控制在较小范围。而在地铁2号线影响部位，电位波动较大，且向正向波动较大，应该及时考虑进行排流。目前宁波地铁建设的发展非常迅速，原来1号线受地铁影响时，通过检测和排流，已经将影响控制在可接受范围内。现在2号线通车后，对管道的影响马上显现。可以推测，在将来3号线和4号线通车时，也有可能对管道的防护带来影响。因此，对于地铁对于管道的影响，应该从以下三个方面进行防护：1）必须加强对管道的干扰监测，监测周期根据现场需要，在靠近地铁线的管道，建议安装远程在线监测装置进行监测；2）在地铁建设前期就与地铁建设方进行提前沟通，未雨绸缪使地铁系统减少电流泄漏，减少对周围管道的干扰；3）发现存在干扰，应该及时进行排流，以保证管道安全；另外，与地铁方面的沟通发现，地铁行业的杂散电流控制标准是CJJ49-92《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》。根据此规程，要控制监测点的极化电位正向偏移值小于0.5V[16]，这个标准与现有国家标准比较明显偏低，现用国家标准GB/T21447-2008《钢质管道外腐蚀控制规范》、GB/T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》和GB50991-2014《埋地钢质管道直流干扰防护技术标准》均指出，当管道电位正向偏移0.1V（100mv）时，即认为受到强干扰，必须进行排流防护[17]，[18]，[19]。因此，管道管理人员和技术工作者应该与地铁管理和技术人员一起推动相关标准的修订工作，早日统一认识，以避免实际工作中的不知所措。在目前标准不统一的情况下，鉴于杂散电流腐蚀是一种极为严重的腐蚀形态，对油气管道的安全危害巨大，因此，建议在以后的工作中，应以要求更为严格的标准，即国家标准作为GB/T21447-2008《钢质管道外腐蚀控制规范》作为统一使用标准。这需要管道管理者提前与地铁企业进行磋商，提早介入。

4、结论

通过对受杂散电流影响的宁波航煤管道的总体检查与重点检测（包括漏点检测）后，得出主要的结论如下：

1）土壤电阻率测试和腐蚀速率测试表明，管道沿线腐蚀环境为强腐蚀环境；

2）由于及时采取排流措施，检测表明管道的涂层状况良好，未发现有漏点出现；

3）管线电位测试和干扰测试表明，管线受到2号线地铁干扰影响较大，在靠近地铁2号线区域，应该进行排流；

4）对于受管道杂散电流影响管道，建议加大管道的防腐蚀层技术状况检测的频率，即全线日常检查应不少于2年1次，受干扰段的防腐层状况调查应不少于1年1次。当有新的干扰源出现时，应该立即在排流的同时，展开防腐层状况调查；

5）管道企业应该与地铁方面就杂散电流相关标准进行磋商，一起推动相关标准的修订工作，早日统一认识。在目前标准不统一的情况下，建议以要求更为严格的标准作为实际使用标准。

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[17]中国石油天然气集团公司.钢质管道外腐蚀控制规范.GB/T21447-2008，中国标准出版社，2008

[18]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会，埋地钢质管道阴极保护技术规范.GB/T21448-2008，中国标准出版社，2008；

篇7：TN接地系统杂散电流的分析

对于变电所10 /0. 4k V变压器中性点接地的做法, 按我国目前的规范及图集要求, 是在变压器低压侧中性点出线端子处直接接地。而对于由两台变压器组成的互为备用变压器组的接地如何实施则没有明确交代, 目前设计行业做法也不统一。

另外, 由于中性点接地采用不合理的接线型式, 导致系统运行中产生各类杂散电流, 造成一些难以预料的后果。目前有些规范已根据IEC最新标准做了调整, 有些仍在修订中。设计行业应尽早对一些不合理的做法加以改正。

本文针对TN系统, 论述其接地做法及避免杂散电流的措施。

1 单电源TN系统接地做法及杂散电流分析

《交流电气装置的接地设计规范 》 ( GB /T50065-2011) 4. 3. 7 条 “直接接地的变压器中性点应采用专门敷设的接地导体接地”; 7. 1. 2 条 “对于单电源系统, TN电源系统在电源处应有一点直接接地, 装置的外露可导电部分应经PE接到接地点。”

上述提到了TN系统中应设系统接地及保护接地。系统接地的作用是使系统取得大地电位为参考电位, 降低系统对地绝缘水平的要求, 保证系统的正常和安全运行。保护接地是降低人体接触装置外露导电部分的接触电压来保证人身安全, 也可使防护电气快速动作而切断电源, 保护接地对电气安全十分重要, 任何情况下不允许断开。

1. 1 变压器中性点 “直接接地”

TN系统可按N和PE的配置, 分为TN-S、TN-C-S及TN-C三种类型。

以TN-S系统为例, 整个系统将N与PE全部分开, 系统的接地通过在电源中性点处的直接接地来实现, 装置的PE可在配电系统中多处接地来实现。图1 所示是根据定义表示的TN-S系统示意图。

图2 是摘自图集 “08D800-8 /P137”中 “TNS系统变压器中性点的接地安装”。该图按照 “直接接地的变压器中性点, 应采用专门敷设的接地线接地”的原则绘制。低压配电装置中的PE母排与N母排不连接, PE母排通过室内PE接地干线与接地端子板连接, 系统馈出是TN-S系统。

1. 2 中性点接地移至 “低压柜内”

为了便于理解, 将图1 转换为图3 的形式, 变压器中性点端子处接线如图4 所示。由图3 可见, 变压器的实际星形节点到中性点接线端子 “N”点之间导体有一定的距离, 该段导体属性为PEN, 应有绝缘保护措施。图4 中接地端子即为变电所内总等电位联结端子板, 接地装置首先利用建筑物的自然接地体, 当接地电阻不满足要求时可通过室外增设接地装置。

严格说, 变压器中性点接地线从星形结点引出才是真正的TN-S系统。但目前普遍认为变压器低压侧中性线接地端子 “N”就是中性点, 直接接地线均从此点引至接地端子, 也从此点引出给低压柜的N母排。“N”点到星形节点之间的导体由于距离短, 可忽略阻抗, 即把 “N”看做变压器的星形节点。

对于图3, 如果将中性点接地线从 “N”点移至低压柜内, 变换后的接线图如图5 所示。对于这个移动距离的具体范围, 规范原文中只提到 “. . .对于单电源系统, TN电源系统在电源处应有一点直接接地. . . ”, 并没有指定具体位置, 这个位置应根据接地形式而定, 当采用TN-C-S时, 在PEN分为N和PE时做接地。

由变压器引出的PEN线在低压柜内做一点接地, 接地点后面的导体可以叫N也可以叫PEN, 应根据配电系统引出的接地型式而定。

1. 3 杂散电流的分析

如图6 所示, 在变电所内, 变压器在配出回路之前就将N与PE线分开, 采用TN-S接地系统, 由于该系统的N与PE全部分开, PE线正常无电流, 系统中无杂散电流, 满足电磁兼容要求。

如图7 所示, 变电所低压配电采用TN-C接地系统, 由于该系统PEN既作为保护线同时又通过中性线, 存在不平衡电流、谐波电流等, 这些电流在建筑物钢筋内流动, 会引起磁场变化及电磁干扰、火灾等。现代化的建筑物, 里面有许多已知或未知的电子设备, 故不应采用这种系统。

图8 所示为TN-C-S接地系统示意图, 在低压柜内前半部分PE与N是合一的, 并可引出TN-C系统, 在N与PE完全分开的下游配电系统则可引出TN-S和TT系统。当引出TN-C或TT系统给其他配电装置供电时, 被供电的配电装置必须与变电所处于不同的接地系统。

为了防止杂散电流, 在变压器中性点到PEN进行功能变换并接地的这一段PEN导体与配电装置外壳需做好绝缘措施, 且不能在进线的第一个低压柜内做电源接地, 该系统也具有电磁兼容的功能。

2 双电源TN系统接地做法及杂散电流分析

在工程中经常遇到两台变压器组成双电源互为备用系统, 平时两台变压器分别独立运行, 各带一段母线, 当一台变压器故障退出运行时, 通过低压母联投入, 由另一台变压器给两段母线供电。下面对这种供电系统的接地做一些分析。

2. 1 两组单电源构成的双电源互为备用系统

目前国内图集没有专门针对这方面的内容, 大家一般是参照单电源变压器中性点直接接地的做法。

如图9 所示, 采用母联将两组单电源系统组合成互为备用的双电源供电系统, 两个单电源系统的N及PE互相连通。由于两个接地点, 导致N母排与PE母排并联构成了闭合环路, 设备中性线电流回流到电源中性点经过的路径不唯一, 如图9 中箭头所示。此闭合环路中的环流产生的电磁场将干扰电子设备, 此种系统不具有电磁兼容的功能。

2. 2 改为具有电磁兼容的双电源系统

如图10 所示, 若低压配电装置的进线断路器、联络断路器均采用四极开关, 在变压器单母线分段运行或单台变压器带全部负荷运行时, 低压柜内N母排与PE母排不会构成闭合环路, 设备的中性线电流不会经由其他路径流回电源, 故这种两台变压器两点接地的系统也具有电磁兼容的特性。

2. 3 改为一点接地

在图9 中, 两台变压器均在低压柜内做接地, 由于两段N母排连接在一起, 故对于电源系统的接地只要做 “一点接地” 即可, 同时也可以将N与PE构成的闭合导体回路打开, 避免了杂散电流的形成。图11 是按照 “一点接地”构成的双电源互为备用系统, 经分析也具有电磁兼容功能。

图11 中, 连接两台变压器中性点之间的导体是绝缘的, 具有N线功能, 又要满足接地故障时作为PE故障电流的流回通路, 功能类似于PEN线, 但与单电源的PEN不同, 为了防止多点接地引起杂散电流, 不能将其与用电设备直接连接, 它与PE导体之间只能连接一次, 这一连接可设置在总配电屏内任意位置。

在上述同样具有电磁兼容的做法中, “一点接地”的做法成本最低, 出线最灵活。

3 末端双电源供电时杂散电流分析

《低压配电设计规范》 ( GB 50054-2010) 3. 1. 6条 “在电路中需防止电流流经不期望的路径时, 可选用具有中性极的开关电器”。条文说明中的示意图如图12 所示 ( 本图略加修饰) 。

图12 说明双路电源末端互投时的转换开关采用4 极时, 图中配电装置的中性线电流只能沿左侧路线流回电源中性点; 若采用3 极开关, 部分电流会沿着右侧线路的N导体流回电源中性点, 产生杂散电流。该图中变电所采用了“低压柜内一点接地”, 能有效防止变电所内杂散电流的产生。

4 结束语

综上所述, 变压器中性点接线端子处直接接地的做法既不经济, 且设计及施工的工作量很大, 容易产生杂散电流。随着新版图集、规范的出台, 这些问题应该会逐渐得到解决, 当前设计人员宜尽快采用低压柜内 “一点接地”的做法。

以上是本人对TN系统接地做法及防杂散电流的简单认识, 有不对的地方请同仁批评指正。

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篇8：杂散电流管理制度

摘要：本文简要介绍了英国TiePie公司生产的虚拟仪器HS801及其动态链接库。以杂散电流监测软件的开发为例，详细介绍了利用动态连接库对HS801进行二次开发与应用的方法。

关键词：虚拟仪器 动态链接库 HS80 Delphi 二次开发

0 引言

虚拟仪器技术是仪器仪表技术发展的最新阶段，代表了现代测量技术的发展方向。它充分利用现有计算机资源，配以独特设计的仪器硬件和专用软件，实现普通仪器的全部功能及一些在普通仪器上无法实现的特殊功能，功能多样，测量准确，操作方便，在现代测量和监测监控等领域得到了广泛应用。虚拟仪器HS801是我校世行贷款引进实验设备，具有高速的硬件采集系统和完备的动态链接库。本文介绍了基于虚拟仪器HS801的杂散电流监测软件的功能和设计思路。软件开发工具采用针对Windows平台的Delphi语言。

1 虚拟仪器HS801简介

虚拟仪器HS801由英国Tiepie公司开发。具有2个模拟输入通道和1个模拟输出通道，通过并口与计算机相连。HS801的最大采样速率为100MHz/s，A/D转换具有8位的分辨率，输入范围是0.1伏（满刻度）到80伏（满刻度），并支持测量数据的存储，存储深度为32K/通道或64K/通道。HS801是一款五合一的虚拟仪器，厂家所提供的软件功能包括任意信号发生器、伏特表、频谱分析仪、数字存储示波器和瞬态记录仪。其操作简单，使用方便，所有功能均可通过选择菜单或工具栏按钮操作，清晰的软件结构保证没有经验的用户在几分钟内就可以完成测量。Tiepie公司向用户提供了基于HS801的标准DLL库，为虚拟仪器HS801的二次开发提供了便利条件。

2 HS801在杂散电流中的应用

2.1 杂散电流监测的必要性 城市轨道交通系统中的杂散电流对地下或地面的金属构件如结构钢筋、地下管线等产生严重的腐蚀。腐蚀不仅造成大量的金属损失，更为严重的是，由于腐蚀的隐蔽性和突发性，一旦发生事故，往往会造成灾难性的后果。杂散电流监测有助于保证地铁的安全运行。《CJJ49-92地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》将极化电压作为衡量杂散电流腐蚀危害程度的重要指标，并且给出了该指标的最大正向偏移平均值。为此，笔者利用Delphi通过调用动态链接库函数对HS801进行二次开发，设计了基于HS801的杂散电流监测系统，系统硬件结构如图1所示。

2.2 杂散电流监测软件 该软件主要包括初始化仪器、数据采集、数据动态存储、数据分析以及关闭仪器等几部分。软件流程图如图2所示。

2.2.1 初始化仪器。初始化过程通过调用动态连接库中的函数，实现对仪器的常规设定。初始化队HS801的稳定工作是极其重要的。

2.2.2 数据采集与波形显示。当测量键按下后，计算机启动HS801进行数据采集。HS801会将采集来的数据放到硬件的缓存中。当Delphi通过并口向硬件发出启动测量命令时，数据才被传送到到计算机。本软件通过Delphi中的Timer控件实现数据传送，每隔一定时间执行一次启动测量命令。采集的数据以波形的方式显示。首先，确定软件使用者选用的测量通道以及图形绘制的方式（即仅绘制通道一，仅绘制通道二或两通道皆画）。然后，根据采样长度设定绘图控件的内部坐标，为做到绘制过程简单，将坐标横轴的长度和采样长度保持一致。最后，调用Delphi中绘图命令绘制图形。以通道一的波形绘制为例。使绘图笔颜色为柠檬对应通道一波形，设定绘图控件PaintBox坐标系中X轴长度设为512（通道一的采样长度为512）。然后将首点移到显示原点（即控件左侧中间位置）后，通过循环逐一调入数据，使用Delphi中LineTo方法将采样点一一连线，生成波形。

2.2.3 数据的存储与分析。本软件采用了数据实时存储，将数据存储到一个Excel文档中。Microsoft Office中的Excel处理数据的能力已基本满足本软件通常使用领域，因而，本软件数据后分析由Excel完成。

2.2.4 关闭仪器。释放动态链接库和关闭程序。本着“谁分配谁释放”的原则，关闭仪器是必须要进行的步骤。如果用户没有关闭仪器，则会出现无法关闭或者内存地址错误等一系列问题。

3 结束语

虚拟仪器技术是杂散电流监测的良好选择。Tiepie公司的HS801具有良好的可靠性。利用动态链接库对HS801进行二次开发设计的杂散电流监测软件不仅可以用于研究和实验，而且可应用于杂散电流现场监测。现场测试表明，该软件运行良好。

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