张连军 温中宁

长庆输油气分公司

【摘要】受高铁、地铁和高压输电线等线性工程的影响，交、直流杂散电流干扰对管道的危害日益严重。本文着重介绍了杂散电流检测方法，并列举了乌银线管道杂散电流干扰问题通过采取排流装置等措施取得较好实际效果的实例。

【关键词】管道 杂散电流 检测 排流控制与治理

近年来，高速铁路、城市地铁和高压输电线路发展很快。其产生的杂散电流对埋地管道带来一定危害，使它们在短时间内发生腐蚀损伤或者泄漏。据测试，一条与l0 kV输电线的平行敷设的地下管道，在正常工作时管道上可感应出l7 V的交流电压。经验表明，1 安培直流电流在钢体上流出， 一年内将导致大约9Kg的金属蚀失。

1 杂散电流干扰的检测

1.1 静态杂散电流检测

相对而言，静态杂散电流的检测较为容易， 检测手段也更为成熟。传统的地电位梯度法应用效果较为理想。所谓地电位梯度检测法，就是使用较为精确的数字万用表，万用表的一端与硫酸铜参比电极相连，另一段与受干扰管线的测试桩相连，测量干扰地区的地面电位差，然后根据相关的标准就可以确定该处杂散电流的危害程度。当然，也可以用CIPS 检测仪进行检测。

1.2 动态杂散电流检测

轨道交通产生的杂散电流大多属于动态杂散电流。这类杂散电流是由于直流机车的供电系统的缺陷产生的，它的产生与机车的运行规律密切相关。当机车运行到附近，这种杂散电流会急剧增大；同样，当机车逐渐远离后，杂散电流会逐渐减小。这种干扰的程度会因轨道交通在每天不同时段繁忙程度的不同而不同。因而，仅仅应用简单的地电位梯度法往往不能有效地检测出动态杂散电流的存在规律及对区域内地下构筑物的干扰模式和危害程度。

检测动态杂散电流最有效的方法是，使用多台带存储的 SCM (Stray Current Mapper）检测仪， 在杂散电流的可能干扰地段多点布置，连续 24小时进行检测，将记录下的检测数据应用数据分析软件进行对比分析、相关性分析，确定出杂散电流的拾取点和流出点，从而得出杂散电流干扰源的位置和干扰模式。这种方法可以有效地确定出管线上存在杂散电流干扰的区段，以及不同时段、不同地点杂散电流的电流方向、干扰强度及其变化程度等干扰规律。

2 杂散电流干扰的控治手段

就轨道交通导致的动态杂散电流干扰而言， 可能采取的控制手段有：减小回流回路（铁轨）的电阻、增大泄漏路径对地电阻、增加大地和金属结构之间的电阻。这些是从源头上消除杂散电流的办法。但往往因轨道交通系统线路太长，实施起来过于复杂，很难达到预期的效果。所以，对于已经存在的杂散电流干扰，通常是在管道的合适地点采取针对性的控制治理措施。治理的有效方法主要有两种：一是在杂散电流进入点处采取管道电屏蔽措施，使电流通过旁路跨过管道回流；二是在放电点处附近对管道采取排流措施，使管道内的杂散电流按规定的路径排出管道，使管体免遭腐蚀。

2.1 电屏蔽措施

是指在管道上电路流入点处建立电屏蔽的措施，实质上是建立杂散电流回流的旁路，相对加大通过管道形成导电回路的回路电阻，以减小管道内的杂散电流强度。这是一个非常有效的治理干扰的方法。具体做法是：在管道两侧约 0.5 米处平行敷设两根裸铜线（镀锌扁钢或锌带），分别将裸铜线和管道引出连线到地面，在地面的测试桩上用接线排将它们短接在一起。若管道采用外加电流阴极保护时，要在管道与铜线之间接入一个管道保护器， 通常为固态去耦合器。使得当杂散电流试图流入管道时，电流会通过这两根连接的导体跨过管道。如图1所示。

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