淺談城市軌道交通雜散電流的防護

黃婷

摘 要：該文簡述了城市軌道交通雜散電流的產生以及危害，對雜散電流的防護措施的設計和施工進行了簡單的介紹。

關鍵詞：雜散電流 防護 檢測

中圖分類號：U239 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0079-01

雜散電流是專門指直流牽引供電系統中，以走行軌作負極回流導體的供電網絡，在實際運行中，有少量電流不沿回流軌回到牽引變電所的負極，而流向電位低、電阻率低的位置，形成雜散電流，或稱為迷流。雜散電流會對城市軌道交通系統內外設備和管線產生一定的危害和影響，尤其會使走行軌，各種金屬管線和金屬部件等產生腐蝕。為確保線路能夠長期安全運行，雜散電流防護專業根據線路牽引供電和土建結構的特點，與相關的土建、軌道、車站建筑、車場、給排水、信號和供電等相關專業配合，設計可靠、經濟和合理的防護方案，并在施工過程中嚴格的執行各項安裝要求，才能將雜散電流所帶來的影響降到最低。

1 雜散電流的防護措施設計

雜散電流的防護一般都是以防為主，以排為輔，兩者結合，加強監護的原則。雜散電流防護設計方法可分為三類：一是控制雜散電流產生的源頭，減少雜散電流產生的數量，即是“堵”的方法，隔離、控制所有可能的雜散電流泄漏途徑，減小雜散電流進入軌道交通的主體結構、設備、金屬管線及其他相關設施的可能性。二是通過雜散電流的收集及排流系統，提供雜散電流返回牽引變電所的金屬通路，以限制雜散電流向外泄漏，減少雜散電流對金屬管線及金屬構件的腐蝕。對已產生的雜散電流采取排流或其它方法減少其腐蝕危害，即“排流法”。三是建立完備的雜散電流監測系統，監視、測量雜散電流的大小，為運營維護提供依據對雜散電流進行實時監測，一旦發現雜散電流過高則采取一定的對策來減輕其危害，即“測”的方法。

1.1 減少雜散電流的產生

供電模式上采用雙邊供電的模式，縮短供電距離。增加走形軌的長度以來減少鋼軌阻抗。同時通過均流電纜的適當設置及對回流電纜、回流鋼軌提出一定的要求，確保暢通的牽引回流系統。直流供電設備和回流軌系統采用絕緣法安裝，盡可能減少雜散電流。

1.2 建立有效雜散電流的收集網

為限制雜散電流對線路結構鋼筋及金屬管線的腐蝕及向線路外擴散，利用整體道床內結構鋼筋的可靠電氣連接，形成主要的雜散電流收集網。在條件允許情況下，盡可能增強整體道床結構與隧道（車站）結構間的絕緣措施。在工程可行情況下，利用隧道（車站）結構鋼筋的可靠電氣連接，形成輔助雜散電流收集網，以限制雜散電流向線路外擴散。

牽引變電所設排流裝置，以便將來軌道絕緣降低，雜散電流增大時，使收集網（主收集網、輔助收集網）中雜散電流有暢通的電氣回路，限制雜散電流對金屬構件的腐蝕和向道床外、線路外的擴散。在盾構區間隧道，車站間通過電纜連接起來，以形成隧道內雜散電流收集網。車輛段出入段線與正線間，停車庫內線路與庫外線間，電化線路與非電化線路之間，電化線路盡頭等設絕緣軌縫，并根據實際情況設單向導通裝置。各類管線設備應從材質或其它方面采取絕緣措施，減少雜散電流對其腐蝕及通過其向線路外部泄漏。

1.3 建立雜散電流監測系統

為了檢測線路牽引回流泄漏的情況和地下金屬結構受雜散電流腐蝕的程度，必須進行專門的測量工作并且要建立雜散電流監測系統。雜散電流測量點應設置在線路沿線的車站站臺的兩側進出站信號附近、每一個回流點處及需要進行測試的走形軌分斷點處、線路橋梁兩段、線路的盡頭線和線路與車輛段的連接坡道處，監測點還要定期進行檢查維護。系統一般由參考電極、整體道床測防端子、地下結構測防端子（或高架橋軌道梁測防端子）、接線盒、測量電纜、變電所監測裝置、便攜式計算機及管理系統組成。所需監測的參數有軌道電壓、地下金屬結構的極化電位、軌道過渡電阻和軌道縱向電阻等。將整條線路車站變電所劃分為若干個監測分區，每個監測分區在車站變電所設置一臺雜散電流數據采集和統計處理裝置，雜散電流測試及數據處理裝置通過變電所內通信網絡與綜合自動化系統接口，并將處理和統計后的數據傳至監控中心。

2 雜散電流的施工要求

雜散電流防護是個綜合性工程項目，設計措施的實施涉及專業較多，鑒于該工程有地下、高架橋和地面線路，土建結構形式也不同，為保證將來運行安全，各專業、工種必須緊密配合和協調；雜散電流的防護措施是結合土建結構（如道床、隧道和高架橋結構）的特點，將雜散電流的防護措施貫徹至軌道和隧道等其它各專業的具體措施之中。

結構鋼筋的焊接，在保證結構鋼筋成為統一電氣整體的前提下盡量減少焊點。車站排流端子的設置原則：在有牽引變電所的車站隧道底板的上下行內側分別引出一處排流端子，該端子宜盡量設置在靠近牽引變電所站臺下方的電纜開孔位置處。

電纜支架，給排水專業的管道等固定件的安裝，在隧道內和高架區間安裝施工時，必須避開管片和箱梁結構的主筋，在預留螺栓的位置要使用遇水膨脹的密封墊圈，可以有效的阻斷雜散電流傳播途徑。

3 結語

在城市軌道交通建設過程中，雜散電流問題是一個不可以忽略的問題，隨著運營時間的推移，雜散電流的危害會日漸顯現，因此必須在建設過程中重視此問題。現在全國地鐵大都采用“以防為主，以排為輔，防排結合，加強監護”這一原則，例如，天津地鐵，深圳地鐵等。endprint