埋入式雜散電流端子 雜散電流預(yù)埋式端子 放熱焊銅端子

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在西安地鐵二號(hào)線一期工程雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)施工完成到驗(yàn)收階段，暴露出一個(gè)棘手的問題，即雜散電流引出端子大量丟失，個(gè)別地方甚至出現(xiàn)補(bǔ)齊后再次丟失的嚴(yán)重現(xiàn)象。雜散電流引出端子的大量丟失一方面給公司造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，另一方面，使后期的工程進(jìn)展不能按照施工計(jì)劃的節(jié)點(diǎn)順利完成，造成供電系統(tǒng)在驗(yàn)收時(shí)雜散電流分系統(tǒng)甩項(xiàng)。經(jīng)調(diào)研，目前全國各條地鐵線路在施工階段，均不同程度的存在雜散電流引出端子丟失的問題。

解決這個(gè)問題除了加強(qiáng)安保巡邏外，還需要從技術(shù)層面進(jìn)行分析，尋求解決方案。在保證排流回路相關(guān)電氣參數(shù)的前提下，經(jīng)過大量的調(diào)查研究，找到了一種行之有效的方法，即通過采用埋入式雜散電流引出端子的方法。

1雜散電流引出端子丟失的原因分析

主要原因包括以下兩點(diǎn)：

1.1雜散電流引出端子為紫銅材料，市場(chǎng)價(jià)格較高。

1.2雜散電流引出端子安裝完成后，均有一部分露出地面，只需利用簡(jiǎn)單工具甚至不用工具即可折斷，盜竊相對(duì)容易實(shí)施。

2雜散電流引出端子丟失的危害

地鐵二號(hào)線一期工程雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)采用的引出端子共有三種，分別是連接端子、測(cè)量端子和排流端子，這三種端子材料均為50mm×5mm紫銅板，其中連接端子和測(cè)量端子露出地面高度均為70mm,排流端子露出地面高度為150mm。二號(hào)線一期工程雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)共設(shè)連接端子約15940個(gè)、測(cè)量端子200個(gè)、排流端子32個(gè)。

按照目前銅材的市場(chǎng)價(jià)格估算，每一個(gè)連接端子或測(cè)量端子原材料價(jià)值約為30元，加上鉆孔、焊接及安裝等人工成本，每個(gè)連接端子或測(cè)量端子直接經(jīng)濟(jì)損失不低于50元；每個(gè)排流端子損失不低于70元。據(jù)估算，二號(hào)線一期工程雜散電流端子丟失造成的經(jīng)濟(jì)損失約80萬元。

另外更重要的是，在補(bǔ)充丟失端子時(shí)，需要在丟失端子的斷口將新端子進(jìn)行對(duì)口焊接，而銅焊工藝比較復(fù)雜，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境制約，難以確保焊接質(zhì)量，對(duì)于焊接斷面的載流量和接觸電阻等技術(shù)參數(shù)得不到有效控制，存在雜散電流收集通道回流不暢的風(fēng)險(xiǎn)。

3現(xiàn)有雜散電流引出端子的結(jié)構(gòu)

如圖1，二號(hào)線一期工程采用的扁銅連接銅端子的技術(shù)方案，由圖可看出，在伸縮縫的兩端，把扁銅和縱向鋼筋進(jìn)行焊接，對(duì)露出地面的部分進(jìn)行鉆孔，后用連接電纜進(jìn)行連接，從而保證雜散電流回流網(wǎng)在軌道縱向構(gòu)成了一個(gè)縱向的低阻抗回路，確保雜散電流在泄露到地下后通過這個(gè)低阻抗回路終回流到牽引變電所整流電源負(fù)極。

4埋入式雜散電流引出端子的結(jié)構(gòu)

埋入式雜散電流端子由銅端子和圓鋼采用放熱焊的焊接工藝焊接而成，廠家供貨時(shí)提供的是整體構(gòu)件。該端子是一個(gè)銅材與鋼材的焊接體，上端部分為銅材，其長度大于50mm。銅端子下部焊接的圓鋼或其他材料長度一般情況下不小于500mm，若特殊地段軌道結(jié)構(gòu)不能滿足不小于500mm要求，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，但不能小于300mm。這種端子銅含量不低于98%,銅端子為鍛壓工藝制造,與φ16圓鋼之間的連接處接觸電阻值要求小于30微歐,銅端子與下部材料焊接結(jié)合處面積不小于800mm。出廠時(shí)廠家用使用微電阻檢測(cè)儀對(duì)焊接處的電阻值進(jìn)行抽檢，確保接觸電阻值符合技術(shù)要求。

為防止土建施工時(shí)其它雜質(zhì)覆蓋銅端子表面，或進(jìn)入螺栓孔洞而影響其導(dǎo)電及連接，銅端子表面及螺栓孔洞具有尼龍或塑料螺栓保護(hù)措施。

5兩種雜散電流引出端子的區(qū)別

埋入式銅端子與現(xiàn)有雜散電流引出端子的區(qū)別，是現(xiàn)有引出端子是在土建施工過程中，按照?qǐng)D紙要求將一定長度的銅條與縱向鋼筋焊接后進(jìn)行預(yù)埋，土建施工完成后，各引出端子都露在地面上，為盜竊端子提供了便利。而新的雜散電流引出端子也是在施工階段進(jìn)行預(yù)埋，只是并不露出地面，而是與地面等高，其本身是一個(gè)整體構(gòu)件，上部已預(yù)留了接口的內(nèi)螺紋，施工時(shí)用非金屬材料對(duì)內(nèi)螺紋進(jìn)行必要的保護(hù)，在雜散電流端子連接時(shí)，用螺栓將電纜端頭進(jìn)行固定即可，如圖2所示。

從埋入式雜散電流引出銅端子和二號(hào)線現(xiàn)用銅端子的結(jié)構(gòu)上分析，埋入式銅端子只是部分采用了銅材，而現(xiàn)用銅端子是整體采用銅材，埋入式銅端子所用的銅材量明顯小于現(xiàn)用銅端子，節(jié)省了銅材的使用，降低了成本；埋入式銅端子是采用放熱焊的焊接工藝的整體構(gòu)件，焊接工藝和焊接質(zhì)量可控性好，在施工現(xiàn)場(chǎng)只需進(jìn)行鋼材與鋼材的焊接，焊接工藝比較簡(jiǎn)單，焊接質(zhì)量更容易保證；而現(xiàn)用銅端子是在施工現(xiàn)場(chǎng)將扁銅與鋼材進(jìn)行焊接，并且需要攜帶乙炔瓶進(jìn)行操作，焊接時(shí)比較危險(xiǎn)，焊接工藝比較復(fù)雜，不同材料的焊接質(zhì)量也不易保證。

6結(jié)語

雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)設(shè)置的排流網(wǎng)，要求整個(gè)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)低阻抗的回路，以確保泄露到地下的雜散電流能通過該回路順暢地返回變電所整流電源負(fù)極，以達(dá)到收集雜散電流，避免腐蝕地鐵沿線金屬構(gòu)筑物和金屬管線的目的。若出現(xiàn)回流不暢的問題，系統(tǒng)功能將達(dá)不到預(yù)期效果，對(duì)于地鐵的百年工程是一個(gè)嚴(yán)重的隱患，因此，需要通過采用新技術(shù)、新材料、新工藝來解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題，從而保證地鐵的施工質(zhì)量。

通過吸取二號(hào)線的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在地鐵一號(hào)線采用埋入式引出端子，一方面提高了排流網(wǎng)回路整體焊接質(zhì)量，確保了整個(gè)回路的電氣參數(shù)，另一方面，從根本上解決雜散電流引出端子丟失的問題。

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