学习啦>知识大全>知识百科>自然科学知识>

杂散电流形成的原因

时间: 炜杭741 分享

  杂散电流是指在规定的电路或意图电路之外流动的电流。它在土壤中流动,且与被保护管道系统无关。下面由学习啦小编为你详细介绍杂散电流的相关知识。

  杂散电流形成的原因:

  杂散电流产生的原因很多也很复杂,并且容易受到外界环境因素的影响,但主要可以归纳为以下两点:

学习啦在线学习网   (1)电位梯度。如果电场分布不均匀,存在电位梯度,那么金属内部的自由电子会在电场力的作用发生定向移动,使金属阳离子与电子分离,从而造成对埋地金属管线的腐蚀。另外由于存在着电位梯度,电场会迫使部分电流从铁轨中流出并流入土壤和埋地金属管线中,然后再使电流从埋地金属物中流出,流向大地再返回到牵引变电所的负极,形成对埋地管线的杂散电流腐蚀。

  (2)电流泄露。电流泄露是杂散电流形成的一个主要原因,电流泄露主要是因为绝缘不良或接触不好等原因造成的。电流泄露到埋地管道中时,由于电流的流动迫使金属内部的自由电子发生定向移动,使金属离子与电子分离,使得埋地金属管线遭受腐蚀。

  存在环境:

  杂散电流就是一种因外界条件影响而产生的一种电流.例如在电气的高压试验中,直流泄漏或直流耐压试验中,因为高压部分对地存在电容,从而有电流从这个电容流过.

  由于电气化铁路、矿山、工厂、港口各种用电设备接地与漏电,在土壤当中也会形成杂散电流的循环。

学习啦在线学习网   指存在于预设的电源网路之外的电流,其主要来源一般为:1.电气牵引网路流经金属物(指铺轨以外的金属物)或大地返回直流变电所的电流;2.动力和照明交流电路的漏电;3.大地自然电流;4.雷电和电磁辐射的感应电流等。

  杂散电流分类:

学习啦在线学习网   根据干扰源的性质,可以将杂散电流分为静态干扰源和动态干扰源。静态杂散电流指其他外加电流系统的电流被强制施加到埋地管线上,例如其他管道的阳极地床电流。动态杂散电流是指某电力传输系统(如火车、地铁、采矿作业等)通过管道外防腐层失效的区域进入埋地管道的电流。

  根据干扰源的来源可以分为直流杂散电流、交流直流电流和地电流。直流杂散电流主要来源于直流电气化铁路、直流电解系统、直流电焊系统、高压直流输电线路、其他管道外加的阴极保护系统等。交流杂散电流主要来源于交流电气化铁路,高压交流输电线路等。而地电流是由于地磁场的变化感应产生的,它也会腐蚀埋地管线、对电气设备和操作人员安全有一定的影响,但是相对而言数量比较小。

  杂散电流的危害:

  折叠对走行轨及其附件的腐蚀

学习啦在线学习网   牵引电流通过走行轨回流到牵引变电所,如图2-1所示,由于走行轨对地不能完全绝缘,所以会有部分电流从走行轨泄漏到大地中去,此时走行轨处于腐蚀电池的阳极,很容易受到腐蚀。资料表明,轨道的杂散电流腐蚀在隧道内及岔道等地方更为明显,有些地方2~3年就需要重新换轨。

  走行轨及其附件的腐蚀一般都发生在与其它学习啦在线学习网物体的接触面上,这些腐蚀很难从外面发现,等到发现时就需要更换钢轨等等,因此危害很大。

学习啦在线学习网   折叠对钢筋混凝土结构的破坏

  杂散电流会腐蚀钢筋混凝土结构中的钢筋,但并不对混凝土本身产生影响。当杂散电流流入钢筋混凝土结构中时,钢筋为阴极,会发生析氢腐蚀,而产生的氢气无法逸出,所以会形成等静压力,使钢筋与混凝土脱开。当杂散电流流出钢筋时,钢筋为阳极,会发生腐蚀产生铁锈等产物,会增加钢筋本身的体积,使混凝土内部形成很大的压力而促使其开裂。要维修与更换遭受破坏的钢筋混凝土结构是非常困难的。

学习啦在线学习网   折叠对埋地管线的腐蚀

学习啦在线学习网   目前埋地管线主要有天然气管道、自来水管、供暖管道、石油管道、电缆等,很容易聚集杂散电流,遭受腐蚀。若管线距离地铁系统或输电线路比较近时,很容易受到杂散电流的影响,所以在设计与建设过程中应加以重视。

  折叠对人身安全的威胁

  当埋地管道与高压交流输电线路接近或交叉时,交流输电线路产生的电流通过磁耦合在管道上产生感应电压,使管道对地电位不为零。若管道电压过高,可能会对操作和维护人员的人身安全构成威胁。

  在地铁系统中,当牵引电流回流不畅,并且造成大量的杂散电流流入大地中时,会导致钢轨与结构钢筋之间电压升高,对站台乘客的人身安全造成威胁。

  折叠影响电气设备的正常工作

  在杂散电流严重的地段,可能导致阴极保护电位仪报警、工作中断,也可能使某些电气设备发生误动作等,影响电气设备的正常工作。如果轨道与软枕之间绝缘损坏,将会产生很大的杂散电流,可能会烧毁排流柜。

  折叠对通信产生的影响

  受电弓(靴)产生的电猝发与浪涌是组成城市杂波的重要组成部分,会对周围的通信设备造成干扰。另外车辆内的接触导线是高次谐波的发射天线,其产生的敷设会污染近距离的电磁环境。

  折叠异常腐蚀

  当把线路引入运转库、修理库及交检库等建筑物时,如果绝缘施工不良会使钢轨与建筑物之间发生某种程度的电连接,从而使泄露电流变大,产生异常剧烈的杂散电流腐蚀。

588877