电气化铁路电磁干扰防护方案研究及实践

我国的既有铁路电气化改造工程经常会遇到铁路周边存在油气管线(穿越或平行铁路)、油(危险品)库、运油专用线等危险源,尤其是铁路穿越化工厂区段时,交流电气化铁路接触网会对穿越铁路、平行铁路的管道以及铁路两边的库区、设备、专运线等产生电磁感应电势,同时产生危害,不但腐蚀管道,还有可能对操作人员安全造成人身危害。文章论述了电磁干扰的危害及原因并重点阐述具体的电磁防护方案,结合辛泰铁路穿越齐鲁石化化工区的电磁防护工程,提出了改进型固态去耦排流系统的电磁防护措施。文章研究的目的是通过论述电气化铁路对铁路周边油气管线、油库等危险源的电磁干扰防护方案,结合实际工程,对国内同类型电气化铁路电磁防护工程具有指导性意义。     

电气化铁路沿线油气管线电磁干扰防护工程实践

电气化铁路在交通运输中起重要作用,其运行安全性和对周边环境的影响不容忽视.本文结合电磁干扰耦合机理论述了具体的电磁干扰防护方案,并结合京沈客专油气管线电磁干扰防护工程设计方案进行分析总结,通过现场实测数据分析验证了方案的有效性,对国内同类型电气化铁路电磁干扰防护工程具有参考意义.     

交流电气化铁路对机场甚高频设备电磁干扰分析

为了实现更加便捷的交通换乘,将本地高铁和机场进行无缝对接已成为交通发展的一大趋势。但高铁和机场距离较近时,可能引起交流电气化铁路与对机场无线敏感设施的电磁干扰。本文结合工程实例,通过实地勘测、类比分析等手段,评估了交流电气化铁路运营期间对机场甚高频设备的电磁干扰影响,为铁路选线提供有力的技术支持,为交流电气化铁路对机场甚高频设备的电磁干扰防护提供参考依据。     

电气化铁路对空管监视雷达电磁干扰影响实例分析

近年来,随着社会经济的发展,铁路营运里程和机场数量不断创下新高。电气化铁路对机场的电磁环境影响已成为电气化铁路选线和机场选址的重要制约因素。针对电气化铁路对机场空管监视雷达的影响问题,阐述了电气化铁路电磁干扰的特点及类别,并根据民航技术规范中的电磁干扰计算方法,结合某工程实例,进行了分析计算,为新建铁路工程选线提供了技术支持。     

电气化铁路与机场仪表着陆系统电磁兼容分析

随着我国铁路建设的迅速发展,电气化铁路的电磁干扰对机场的各类电磁敏感设施的影响矛盾十分突出,如何在铁路建设的前期做好电磁兼容的预测是关键.结合工程建设中所遇到的实际问题,提出了电气化铁路与机场仪表着陆系统电磁兼容预测分析方法.     

交流电气化铁道通信电磁防护的研究

研究目的:交流电气化铁路不仅对通信系统引起干扰,还会使电气化铁路附近的金属与导体间或金属导体与大地间产生感应电压而危及设备和人员安全,干扰通信设备正常工作。为保证通信安全,需要对电气化铁路对铁道通信的电磁影响和电磁防护进行研究,从而给铁路现场实际工作提供一定的理论依据。研究方法:本文利用电磁场对地下传输系统激励耦合的传输线方程及其一般解,建立了交流电气化铁路对地下传输系统干扰影响的分析方法。研究结果:研究得出了电气化铁路对铁道通信的影响机理,电气化铁路对铁道通信危险影响的限值,以及磁耦合影响、地电流影响和干扰影响计算公式,计算出了引起超限隔距数据。研究结论:电气化铁路的铁道通信电缆和铁道通信光缆电磁防护措施,可以有效地控制交流电气化铁路对铁道通信光、电缆的影响,达到电磁防护的目的。     

城市轨道交通周围金属地埋管道的排流与监测

研究目的:我国近些年大力发展城市轨道交通建设,线路穿越城市密集区域,与天然气、石油、化工等金属主干管道交叉,由轨道交通直流供电系统产生的杂散电流对这些金属管道的腐蚀问题也引起了各方的重视.本文将对城市轨道交通周围金属地埋管道的监测与阴极排流保护进行讨论分析.研究结论:如今金属地埋管道与轨道交通线路交叉、并行的问题越来越多,各个管线单位应与地铁公司相互配合:(1)地铁设计运营方面需加强对杂散电流总量的控制,做好内部系统的监测与排流,使其控制在一定范围不影响外部系统；(2)各管道及其他金属结构产权单位及运营商应该做好自身管道的绝缘及阴极保护,对平行或交越地铁区域,可通过增加监测点、增厚防腐蚀涂层、牺牲阳极排流等手段进行防护.     

交流电气化铁路对机场导航台站电磁干扰影响实例分析

随着国民经济的迅速发展,国家加大诸如铁路、机场等交通设施的发展力度,交流电气化铁路的选线与机场导航台站的布局之间将不可避免的产生冲突。结合工程实例,通过理论计算分析了交流电气化铁路对机场导航台站的电磁干扰影响,为铁路选线的合理性、可行性提供技术支持,为交流电气化铁路对机场导航台站的电磁干扰影响防护设计和防护措施提供参考。     

既有埋地管道对盾构隧道周围地层沉降的影响分析

运用FLAC3D有限差分分析软件,从地层横、纵向沉降2个方面分析既有埋地管道对盾构隧道周围地层位移场的影响.结果表明:既有埋地管道对隧道周围地层的位移场有着较明显的影响;既有埋地管道上方地表与地层的横、纵向沉降量均明显小于无埋地管道的情形,地层越靠近既有埋地管道,地层位移场受到的干扰影响越大;既有埋地管道明显阻碍了地层纵向沉降曲线按累积概率曲线形式发展,致使隧道开挖面与既有埋地管道之间的地层沉降曲线出现堆积现象,而且屏蔽了既有埋地管道另一侧地层沉降的发展.     

市域铁路交流杂散电流对周围埋地管道影响分析

随着市域铁路的迅速发展,市域铁路线路与埋地金属管道的交叉并行越来越多,而线路附近的埋地管道会遭受交流杂散电流干扰,造成管道通电电位的持续波动,严重影响管道的安全运行和日常管理。在研究国内外相关学术成果的基础上,根据市域铁路交流杂散电流的特点,分析牵引供电系统对接近线路管道交流杂散电流的干扰影响机理;依托实际工程案例,开展定量仿真计算,分析市域铁路线路与埋地管道的交叉情况,列车运行在不同位置和工况时,交流杂散电流干扰在埋地管道上产生的交流感应电压和交流电流密度,并对照相关标准要求,评估存在交流腐蚀风险的危害程度;归纳出影响交流杂散电流干扰的主要影响因素,可为日后市域铁路的工程设计提供依据。     

牵引供电系统对埋地管道阻性耦合交流干扰建模及仿真

牵引供电系统对埋地管道阻性耦合干扰原理分析表明,埋地管道的管地电位主要受"钢轨—大地"回路传播常数的影响,由牵引供电系统的电气拓扑结构及其设计参数决定。在此基础上,运用CDEGS软件建立牵引供电系统对埋地管道的阻性耦合交流干扰模型,计算牵引供电系统的短路阻抗和埋地管道的管地电位,与传统Carson理论计算结果的对比验证了该模型的准确性。针对牵引供电系统特殊的电气拓扑结构,研究牵引变电所接地电阻、回流网阻抗和钢轨泄漏电阻在电力机车距牵引变电所不同位置时,对埋地管道管地电位的影响。结果表明:牵引变电所接地电阻越小,埋地管道距牵引变电所越近,其管地电位越高;与单线铁路相比,采用上下行钢轨横联方式的复线铁路,降低了回流网阻抗,也降低了埋地管道的管地电位;钢轨对地绝缘防护越好,钢轨泄漏电阻越大,埋地管道的管地电位越低。     

多年冻土区埋地式输油管道地基热稳定性研究

研究目的:多年冻土区埋地式输油管道在正温油品的影响下,将对多年冻土地基产生扰动,形成融化圈。同时,多年冻土的融沉及活动层的冻融对管道地基工程造成破坏,引起管道地基的不均匀变形,影响输油管道的安全。本文通过建立埋地式输油管道融化圈计算模型,计算出融化圈的厚度,并提出地基处理方法;为多年冻土区埋地式输油管道敷设提供依据。研究结论:文章经过计算分析和研究,根据多年冻土区埋地式输油管道的融化圈计算模型,并计算得出融化圈大小;研究得出利用粗粒土换填加保温板形式对多年冻土区埋地式输油管道的进行处理,可以减少输油管道融沉冻胀量,保证管道地基的稳定。     

电气化铁路对通信电缆电磁干扰影响的计算及防护

电气化铁路供电系统对通信电缆存在电磁干扰,结合工程实例,介绍直接供电方式接触网对通信电缆线路危险影响产生的原因、计算方法及防护措施。     

电气化铁路沿线埋地设施带电现象的探讨

介绍由于电气化铁路回路通过钢轨接地,附近所埋的地下管线等设施有异常带电现象。分析原因主要在于,当管线接入室内设备后,与周围设备等存在电位差,相互触碰时则会造成放电现象,严重时会产生很大的放电电流;在雨天雷电频发季节,电气化铁路附近的埋地设施受到雷击,放电、损坏的可能性很大。提出处理建议和方法。     

铁路电气化改扩建工程环境影响评价方法探讨

本文结合郑州～宝鸡段铁路电气化工程《环境影响报告书》的编制,对我国电气化铁路环境影响评价方法、重点、要素、因子等进行了探讨。采用以点为主,点线结合的方法,根据工程对全线及沿线重要城镇区域环境的主要影响因素进行定量分析,可以较好地解决电气化铁路环境影响评价方法。预测电化后全线及重点城市区域环境的大气、水等污染现状将大幅度降低;噪声污染基本维持现状或略有增加;新增加的电磁干扰对沿线居民电视收看无明显影响。     

交流供电地铁中锌带对埋地管道交流干扰的防护作用

针对交流供电系统通过空间的电磁耦合和大地的阻性耦合对邻近埋地管道产生交流干扰的问题,以广州地铁22号线为例,研究使用缠绕锌带来抑制管道交流干扰的方法,搭建交流地铁线路与油气管道及锌带的仿真模型,计算管道敷设锌带前后电磁感应电压、地耦合电位和涂层耐受电压,研究锌带对交流干扰的防治效果,并且通过对锌带的腐蚀量计算,对其在交流干扰下的运行寿命进行分析。研究结果表明：交流杂散电流腐蚀能力较弱,交流干扰对于锌带的腐蚀量仅为每年0.3%;敷设锌带后的管道交流电流密度降幅可达87.2%,锌带对于管道交流干扰的抑制效果显著。     

地铁隧道施工引起邻近埋地管道位移计算的传递矩阵法

考虑管道埋深对地基基床反力模量的影响并修正Winkler地基模型,采用两阶段分析法,分别对地层沉降函数和管道变形函数进行傅里叶级数展开,推导地层沉降与管道变形的力学关系,定义位移传递矩阵,提出基于地层沉降的管道位移预测公式,实现了隧道施工扰动诱发邻近埋地管道位移的简化求解。与直接解析、有限元差分及数值模拟等方法相比,位移传递矩阵法更加清晰地揭示了管道位移与地层位移间的传递关系,简化了管道位移的求解过程。将本文提出的理论方法与现场实测和模型试验进行对比分析,结果显示本文方法与对比数据符合度良好;同时对影响管道位移的相关参数进行分析,建立了综合考虑多种影响因素的最大埋地管道位移预测公式。     

地铁邻近埋地金属管线杂散电流分布特性研究

城市轨道交通直流牵引供电系统引起的杂散电流泄漏以及钢结构腐蚀危险已成为地铁规划建设及公众关心的敏感问题，城市地下管网面临与地铁隧道密集交叉、紧邻或长距离平行敷设等情况，研究地铁邻近埋地金属管线的杂散电流分布特性，对于提高埋地金属管线耐腐蚀寿命、改善腐蚀防护方法具有重要意义。建立地铁隧道杂散电流仿真计算模型，分析轨对地过渡电阻对杂散电流分布的影响，针对金属埋地管线相对钢轨空间方位变化开展杂散电流分布及金属相关腐蚀参数计算。结果表明，当轨对地过渡电阻为0.5Ω·km时，钢轨杂散电流泄漏总量较15Ω·km和3Ω·km分别增加了2 618.5%和500.7%;不同轨对地过渡电阻下，钢轨、排流网、金属管线、土壤中的杂散电流占泄漏总量的百分比基本保持不变，均随泄漏总量的增加而呈等比例增加。埋地金属管线相对钢轨位置变化对其沿线杂散电流大小和方向有明显影响，对于距离钢轨水平间距≥100 m的埋地金属管线年腐蚀量均维持在mg量级。     

电气化接触网零部件在典型环境的腐蚀研究

研究目的:铁道运输在我国经济发展过程中起着十分重要的作用。电气化接触网是沿铁路线架设的特殊电力线路,其金属零部件不可避免地要受到不同大气环境的腐蚀。这样,不但缩短了接触网金属件的使用寿命、增加了维护成本,而且对电气化铁道的安全运行也构成了威胁。因此,有必要系统地研究典型环境对铁路接触网金属构件的腐蚀影响,开发、构建新型涂层防护体系技术,以保障电气化铁路的安全运行,降低电气化铁路接触网维护成本。研究结论:(1)海洋大气环境的特点是空气湿度大,含盐分多,在受到酸性气体污染的海洋大气环境中金属结构腐蚀严重;(2)接触网金属零部件材料具有多样性,但目前仅对Q235材料加工的零部件采用了不同等级的热镀锌防腐处理,基于热镀锌涂层在不同腐蚀环境介质中的耐腐性不同,所以接触网金属零部件采取单一的热镀锌防腐措施很难满足当今电气化铁路的发展要求;(3)采用有机涂层对现役的接触网构件进行防护处理,可以大幅提高接触网构件在典型大气环境中的防腐能力,延长使用寿命,从而节约维护成本,提高接触网零件可靠性;(4)该研究成果可应用于电气化铁路接触网的设计与使用方面。     

城市轨道交通中埋地管道杂散电流分析与防护

简要介绍了杂散电流的产生机理。建立了轨道-排流网-大地-埋地管道连续模型,并对管道电阻和大地电阻进行计算。仿真分析了牵引电流、管道与隧道的距离、土壤电阻率等参数对杂散电流分布的影响,以及存在破损点时管道中杂散电流的变化情况,并提出了适当的防护措施。