高速電氣化鐵路對油氣管道電磁干擾的防護措施

　　摘要：本文以吉林至琿春客運專線為例，闡述了電氣化鐵路對油氣管道危害產生的原因。并分析了電磁防護的措施，給出了犧牲陽極防護法及固態(tài)去耦合器排流法的施工方案。

　　關鍵詞：高速鐵路;犧牲陽極;固態(tài)去耦合器;電磁防護

　　一、高速鐵路對油氣管道的電磁干擾

　　(1)干擾的產生。當管道與強電線路距離平行接近時，其周圍產生交變磁場，這個磁場會在油氣管道上產生干擾電壓。(2)干擾的危害。交流電可以加速管道的腐蝕層的老化，引起其脫落，使其原有的防腐措施失效。在故障狀態(tài)下，其產生的感應電壓可能擊穿保護設備，危機操作人員的人身安全，甚至對周圍的環(huán)境產生破壞。

　　二、干擾影響的測定

　　(1)土壤電阻率的測定。由于成份是多種多樣的，因此不同土壤的土壤電阻率的數(shù)值往往差別很大。影響土壤電阻率的最主要因素是濕度。利用接地電阻測試儀測量土壤電阻率，接地電阻測試儀用四極法測量土壤電阻率。

　　圖1 四極法測量土壤電阻率的示意圖

　　表1 主要參數(shù)

　　(2)機車特性。本線開行CRH系統(tǒng)動車組，其主要參數(shù)如下：

　　圖2 牽引特性圖

　　圖3 再生制動特性

　　三、電磁防護方案

　　(1)犧牲陽極防護方案。目前普遍采用電法保護和絕緣層保護相結合的方法。電保護法種類很多，目前國內外廣泛采用的電保護法主要是陰極保護法，因為陰極保護法效率高，投資少，施工方便。由于陽極的氧化反應而使陽極金屬不斷腐蝕溶解，即“犧牲”掉，以實現(xiàn)對陰極的金屬的保護。把不同電極電位的兩種金屬置于電解質體系內，當有導線連接時就有電流流動，這時電極電位較負的金屬為陽極。

　　設置排流接地后，管道將能在排除電氣化鐵道所產生的雜散電流甚至接觸網(wǎng)短路所造成的影響的同時，維持了原有的保護電位。

　　圖4 犧牲陽極軸向水平臥式安裝方法

　　(2)交流排流方案。采用的電磁干擾解決方法是在管道上安裝排流裝置，排流裝置可以有效的解決電磁干擾問題，將管道電位限制在可靠的水平。根據(jù)《埋地鋼質管道交流干擾防護技術標準》(GB/T 50698-2011)第4.1.2條，對干擾源在正常和故障條件下管道可能受到的交流干擾進行計算。計算公式如下：

　　Umax=U20m·fd·Ick·αγ·α 其中，Umax―管道上磁干擾電壓最大值(V);U20m―接近距離為20m時磁干擾電壓最大值(V/kA)，鐵路為了減輕電氣化強電線路對其它設施的電磁干擾，全線采取了橋梁和橋墩中鋼筋連成整體，在距管道兩端的橋墩鋼筋不接地，其余的接地，接地電阻小于或等于4歐。鋼軌與軌枕之間鋪設絕緣墊�，F(xiàn)行的交流排流方案有4種，比較如下：1) 直接排流：效果好。2)隔直嵌位式排流：效果好，無需電源。3) 負電位排流：適用于高土壤電阻率的地方，排流效果好，可向管道提供陰極保護。4)固態(tài)去耦合器排流：這是國外廣泛采用的排流防護新技術。

　　圖5 大乙烯管廊固態(tài)去耦合器安裝圖

　　四、結束語

　　我國目前已經(jīng)步入高鐵時代，鐵路在國家綜合運輸體系中起著重要作用。于此同時，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，油氣管道也與日俱增。雙方面在設計施工過程中，電磁防護問題將越來越受到重視，因此采取合理、有效的措施，對于鐵路和油氣管道的安全和平穩(wěn)運行，具有重要的意義。

【高速電氣化鐵路對油氣管道電磁干擾的防護措施】相關文章：

解析幾種有效的開關電源電磁干擾的抑制措施10-22

淺析汽車電子電磁兼容測試標準體系及抗干擾措施論文10-06

談PLC抗干擾的措施08-17

淺談油氣長輸管道設備管理06-27

探析計算機電磁輻射的防護08-25

對計算機電磁輻射及防護的探討07-01

計算機電磁輻射及防護的探討06-13

油氣集輸管線安全管理措施的論文05-16

無線通信電磁干擾與關鍵技術研究論文08-30

淺談機械密封的腐蝕類型與防護措施10-28