城市的地铁轨道工程施工-杂散电流埋入式端子.pdf

在一些城市的地铁轨道工程施工过程中， 由于防迷流端子材料选用价格昂贵的扁铜， 因而在 施工过程中出现了扁铜端子材料的大量破坏与丢失。 据一些工程项目部反映， 扁铜的丢失率 高达 60～80。由于防迷流端子遍布于地铁全线的整体道床轨道，加之地铁施工各专业交 叉作业非常普遍，所以造成防迷流端子的保护极为困难。端子材料被大量破坏丢失后，重新 返工十分困难，而且资金投入很大，甚至有可能影响地铁运营前的联调联试工作。鉴于扁铜 测防端子存在施工难度大且极易失窃的问题，有必要结合国内外先进技术及现场实际情况， 提出更优化、更安全、更可行的连接方式及替代产品。 在西安地铁二号线一期工程杂散电流腐蚀防护系统施工完成到验收阶段， 暴露出一个非常棘 手的问题，即杂散电流引出端子大量丢失，个别地方甚至出现补齐后再次丢失的严重现象。 杂散电流引出端子的大量丢失一方面给公司造成了一定的经济损失， 另一方面， 使后期的工 程进展不能按照施工计划的节点顺利完成， 造成供电系统在验收时杂散电流分系统甩项。 经 调研， 目前全国各条地铁线路在施工阶段， 均不同程度的存在杂散电流引出端子丢失的问题。 解决这个问题除了加强安保巡逻外，还需要从技术层面进行分析，寻求解决方案。在保证 排流回路相关电气参数的前提下，经过大量的调查研究，找到了一种行之有效的方法，即通 过采用埋入式杂散电流引出端子的方法。 杂散电流引出端子丢失的原因分析 主要原因包括以下两点 1.1 杂散电流引出端子为紫铜材料，市场价格较高。 1.2 杂散电流引出端子安装完成后，均有一部分露出地面，只需利用简单工具甚至不用工 具即可折断，盗窃相对容易实施。 杂散电流引出端子丢失的危害 地铁二号线一期工程杂散电流腐蚀防护系统采用的引出端子共有三种，分别是连接端子、 测量端子和排流端子，这三种端子材料均为 50mm5mm 紫铜板，其中连接端子和测量端 子露出地面高度均为 70mm,排流端子露出地面高度为 150mm。二号线一期工程杂散电流腐 蚀防护系统共设连接端子约 15940 个、测量端子 200 个、排流端子 32 个。 按照目前铜材的市场价格估算，每一个连接端子或测量端子原材料价值约为 30 元，加上 钻孔、焊接及安装等人工成本，每个连接端子或测量端子直接经济损失不低于 50 元；每个 排流端子损失不低于 70 元。据估算，二号线一期工程杂散电流端子丢失造成的经济损失约 80 万元。 另外更重要的是，在补充丢失端子时，需要在丢失端子的断口将新端子进行对口焊接，而 铜焊工艺比较复杂，受现场环境制约，难以确保焊接质量，对于焊接断面的载流量和接触电 阻等技术参数得不到有效控制，存在杂散电流收集通道回流不畅的风险。 埋入式杂散电流引出端子的结构 埋入式杂散电流端子由铜端子和圆钢采用放热焊的焊接工艺焊接而成，厂家供货时提供的 是整体构件。该端子是一个铜材与钢材的焊接体，上端部分为铜材，其长度大于 50mm。铜 端子下部焊接的圆钢或其他材料长度一般情况下不小于 500mm，若特殊地段轨道结构不能 满足不小于 500mm 要求，可根据实际情况调整，但不能小于 300mm。这种端子铜含量不低 于 98,铜端子为锻压工艺制造,与φ16 圆钢之间的连接处接触电阻值要求小于 30 微欧,铜端 子与下部材料焊接结合处面积不小于 800mm。出厂时厂家用使用微电阻检测仪对焊接处的 电阻值进行抽检，确保接触电阻值符合技术要求。 为防止土建施工时其它杂质覆盖铜端子表面，或进入螺栓孔洞而影响其导电及连接，铜端 子表面及螺栓孔洞具有尼龙或塑料螺栓保护措施。 两种杂散电流引出端子的区别 埋入式铜端子与现有杂散电流引出端子最大的区别，是现有引出端子是在土建施工过程 中，按照图纸要求将一定长度的铜条与纵向钢筋焊接后进行预埋，土建施工完成后，各引出 端子都露在地面上， 为盗窃端子提供了便利。 而新的杂散电流引出端子也是在施工阶段进行 预埋，只是并不露出地面，而是与地面等高，其本身是一个整体构件，上部已预留了接口的 内螺纹，施工时用非金属材料对内螺纹进行必要的保护，在杂散电流端子连接时，用螺栓将 电缆端头进行固定即可，如图2所示。 从埋入式杂散电流引出铜端子和二号线现用铜端子的结构上分析， 埋入式铜端子只是部分 采用了铜材， 而现用铜端子是整体采用铜材， 埋入式铜端子所用的铜材量明显小于现用铜端 子，节省了铜材的使用，降低了成本；埋入式铜端子是采用放热焊的焊接工艺的整体构件， 焊接工艺和焊接质量可控性好， 在施工现场只需进行钢材与钢材的焊接， 焊接工艺比较简单， 焊接质量更容易保证； 而现用铜端子是在施工现场将扁铜与钢材进行焊接， 并且需要携带乙 炔瓶进行操作，焊接时比较危险，焊接工艺比较复杂，不同材料的焊接质量也不易保证。 杂散电流腐蚀防护系统设置的排流网，要求整个结构网络是一个低阻抗的回路，以确保 泄露到地下的杂散电流能通过该回路顺畅地返回变电所整流电源负极，以达到收集杂散电 流，避免腐蚀地铁沿线金属构筑物和金属管线的目的。若出现回流不畅的问题，系统功能将 达不到预期效果，对于地铁的百年工程是一个严重的隐患，因此，需要通过采用新技术、新 材料、新工艺来解决施工过程中出现的各种问题，从而保证地铁的施工质量。 通过吸取二号线的经验教训，在地铁一号线采用埋入式引出端子，一方面提高了排流网 回路整体焊接质量，确保了整个回路的电气参数，另一方面，从根本上解决杂散电流引出端 子丢失的问题。 公司拥有完善的生产和检测设备，独立自主研发了放热焊接，其成熟、安全、可靠的放热焊 接系列产品深得业内用户的好评。并已通过 ISO90012000 质量管理体系，通过了中国电 力科学研究院全分析检验，并通过美国 UL 认证。先后参编了三个电力行业标准，具有国内 领先水平，为国内技术最全，销量最大，开发产品最多的企业，目前公司对该产品进行小样 实验，初步满足技术要求。 使用接地端子可以使接地线有良好地接地条件， 不然的话接地线到处乱接。 接地的目的是从 设备发生不正常的故障时的安全措施， 有时是为了获得合理的线路分配而设立的。 接地端子 起到收集迷失电流的作用，所以叫迷流端子，迷流电跑到基础的钢筋上去，会产生一个电化 学腐蚀。埋入式端子还有一个作用，是防盗。 嘉兴嘉合电力设备有限公司， 是目前中国生产防雷接地产品起步最早、 规模较大的龙头企业。 在国内铁路高速发展的背景，和国家、地方高度重视的前提下，坚持走自主创新的道路，凭 借公司规模、人才、技术等优势，开发、完善国内铁路项目接地端子产品，降低客户采购成 品，使中国铁路在国际上更有竞争力。我们也将更加努力地创造更辉煌的业绩，回馈社会。 3、技术水平及市场前景 本公司研发的接地端子将达到国际同类产品的先进水平，完成年度销售 20 万套，为行业的 进步和地方经济的发展做出更大的贡献。 3．主要技术指标或经济指标 铜部分铜含量大于 98，焊接处抗拉强度大于 300MPa,500A 电流，5 小时升温不大于 40℃,600A 电流，5 小时升温不大于 60℃.