方式 | 直接排流 | 极性排流 | 强制排流 | 接地排流 |
应用条件 | 1.被干扰管道上有稳定的阳极区 2.直流供电所接地体或负回归线附近 | 被干指导管道上管—地电位正负交变 | 管—轨电位差较小 | 不能直接向干扰源排流 |
优点 | 1.简单经济 2.效果好 | 1.安装方便 2.应用范围广 3.不要电源 | 1.保护范围大 2.其他排流方式不能应用的特殊场合 3.电车停运时可对管道提供阴极保护 | 使用方便 |
缺点 | 应用范围有限 | 当管道距铁轨较远时保护效果差 | 1.加剧铁轨电蚀 2.对铁轨电位分布影响较大 3.需要电源 | 1.效果差 2.需要辅助接地床 |
在同一管道或同一系统的管道中,根据实际情况可以采用一种或几种排流方式。排流点的选择应以最佳排流效果为标准,往往要通过排流实验确定。一般情况下,可根据下列原则选定:
(1)管道上排流点的选定
1)管一地电位为正且管一轨电位差最大的点;
2)管一地电位为正且持续时间最长的点;
3)管道与铁轨(或管道)间距最小的点;
4)便于排流设备安装与维修的地点。
(2)铁轨上排流点的选定
1)扼流线圈中点或交叉跨线处;
2)直流供电所负极或负回归线。
(3)接地排流的接地地床,应选择在土壤电阻率较低的地方。
2.排流方式的结构
(1)直流排流 直接排流结构如图10-64所示。
直接排流用于极性不变的阳极区,可调电阻和控制开关及熔断器的使用可用来控制流量的大小和管道的相对电位,以防排流量过大时造成防腐层的老化和剥离。
(2)极性排流 极性排流的结构如图10-65所示。
极性排流是目前广泛使用的排流方法之一。它具有单向导电性,只允许杂散电流管道排出,而不允许杂散电流进入管道,它是比较安全的排流方式。
上述两种排流方式都是借助于管道和铁轨之间的电位差来排流,当两个连接点的电位差较小时,所能排除的电流量很小,故保护段落很短,排流效果不佳。此时,应选择其他形式的排流方式。
(3)接地排流 接地排流结构如图10-66所示。
接地排流电缆不连接到铁轨上,而是连接到一个埋在地下的辅助阳极(或牺牲阳极材料)上。将杂散电流从管道排到阳极上,经过土壤再返回铁轨。
接地排流保护在国外应用较少,但在我国应用较多。这是因为我国对于干扰源泄漏入地的杂散电流限制不力,造成干扰范围很大,不利于极性排流的应用;当采用极性排流时,排流连接变得十分困难。接地排流的效果要比极性排流差,排流量不易调节。还需定期更换阳极。但接地排流的适应性强、施工简单,同时又比较安全,可以完全避免将杂散电流导入管道。因此,接地排流是使用较多的排流方式。
接地排流的地床接地电阻要做得尽可能的小。采用牺牲阳极时仍需填包料。
(4)强制排流 当地下金属管道处于杂散电流干扰极性交变区,用直接或极性排流都无法将杂散电流排出时,需使用强制排流。强制排流的原理类似于阴极保护,它在管道与接地阳极或铁轨之间,接一可逆的恒电位仪,在外加电位差下强制排流。其电路结构如图10—67所示。由于强制排流兼有排流和阴极保护的作用。同时其设施费用节省一半,故使用此排流方式也较多。例如,在日本东京的煤气管线上就使用得比较普遍。