(广深铁路股份有限公司深圳供电段)
摘要:由于海洋隧道长期处于湿度大、盐分高的环境状态,对铁路用电力设备(如低压电缆、隧道照明灯具及隧道内各电气配电箱、控制箱、按钮箱EPS及远动RTU箱等)产生严重的腐蚀作用,引起线路短路、箱体脱落等危害的频繁发生。为了降低电力设备的维修和更换频率、提高隧道内电力供电系统的可靠性、保证列车运行安全,本文以海洋隧道内铁路用电力设备的腐蚀情况为调查研究对象,介绍了海洋隧道环境下电力设备的腐蚀危害,并以隧道内的电气设备金属为例分析了腐蚀的产生原因,最后针对海洋隧道内的电力设备提出了有效的防腐、防潮措施。
关键词:海洋隧道;电力设备;防腐防潮;应对研究
引言
铁路用电力设备投运后暴露在户外, 受大气和腐蚀性气体的共同影响, 设备表面存在大量污秽, 电力线路和金属构架表面极易产生腐蚀,易造成线路短路、箱体脱落等危害,存在严重的安全隐患[1]。当铁路延伸至海洋隧道时,电力设备(如低压电缆、隧道照明灯具及隧道内各电气配电箱、控制箱、按钮箱EPS及远动RTU箱等)长期处于高温度、高湿度、高盐雾的隧道环境中,极易受潮腐蚀,严重危害设备的正常运行。
目前,国内外学者的研究重点主要集中在普通电力设备在典型大气环境下的防腐、防潮措施等方面,对于铁路用电力设备在海洋隧道中的防腐与防潮研究还鲜有涉及。因此,对铁路用电力设备在海洋隧道中的腐蚀情况进行现场调研分析、提出相应的防腐方案并对防腐方案的实际效果进行评估具有十分重要的现实意义,这不仅有助于提高我国电气化铁路运行的安全级别,同时也可以为相关技术标准的制定提供重要的理论依据。
本文以海洋隧道内铁路用电力设备的腐蚀情况为研究对象,综合分析了海洋隧道环境下电力设备腐蚀的危害及产生原因,并针对隧道内的电力设备提出了有效的防腐、防潮方案。
1 电力设备腐蚀情况调查结果
1.1 海洋隧道内电气设备腐蚀情况介绍
管内海洋隧道建筑全长超过10km,自开通至今,供电设备长期受脏污、腐蚀影响严重,本文针对隧道内的电气腐蚀的腐蚀机理初步研究并提出解决方案。
隧道南、北出口有低压所各1座,隧道内联络洞室18个,电力箱变3台,应急照明灯1066盏,疏散指示灯872盏,各类缆线共计162km(低压控制电缆21.6km,低压电缆75.6km,贯通电缆64.8km)。隧道电力设备由于前期缺乏对隧道内环境的考虑,在施工工艺及材料选型方面都存在防潮及防腐能力不足的问题,当中隧道照明系统设备在隧道大湿度、强腐蚀的运行条件下损害尤为严重,会产生以下三种问题:
(1)设备箱体、灯具及线管等金属附件锈蚀、脱落。造成原因为:一是隧道内的锈蚀金属主要是压铸铝、冷轧钢及铁质等,这些材质化学稳定性较差,在隧道潮湿、高盐的环境下,与水、盐产生化学反应,导致氧化腐蚀;二是箱体、线管及固定件都是紧贴隧道壁及地面安装,但由于隧道渗水严重,导致隧道壁及地面受海水的浸泡及冲刷,从而造成金属加速氧化锈蚀,导致箱体脱落、垮塌。
(2)低压电缆线路绝缘下降,短路或接地无法供电。隧道内照明系统电缆的敷设方式为挂墙及电缆沟直敷两种,根据近年电缆缺陷处理情况分析,其主要原因一是电缆驳接头、接线盒在隧道壁渗水及电缆沟水中浸泡导致受潮、渗水造成线路短路;二是电缆外皮破损后,水分渗入电缆内部,使电缆绝缘下降,导致短路、接地。
(3)电气元件及板件故障,控制回路瘫痪。造成故障的原因一是开关箱(柜)由于箱体密封性较低,潮湿的空气在箱内形成凝露,造成开关、接触器等元件短路;二是由于开关箱内设备发热使箱内空气中的盐份及杂质烘干后,形成海盐及金属的粉尘,依附在各类板件上,导致板件故障。
1.2 海洋隧道内电气金属腐蚀情况分析
下面以隧道内照明灯具(主要成分为铝合金)为例进行腐蚀情况分析,隧道内金属的腐蚀实物如图1所示。
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论文作者:王粤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签:隧道论文; 海洋论文; 电缆论文; 电力设备论文; 设备论文; 箱体论文; 铁路论文; 《电力设备》2017年第20期论文;