城軌交通隧道過江段雜散電流防護方案的若干思考

摘 要：本文從城軌交通隧道過江段雜散電流防護角度出發，提出了城軌交通隧道過江段雜散電流防護的有效方案。

關鍵詞：城軌交通；過江隧道；雜散電流；防護；方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.094

在城軌交通發展過程中，必須注重對雜散電流的有效防護，而城軌交通隧道過江段的特性決定了不能以正線段的雜散電流防護方案為依據。因此必須根據過江段的實際特性來建立有針對性的雜散電流方案。

1 城軌交通隧道過江段雜散電流防護

1.1 隧道過江段的具體特性

一般情況下，隧道過江段具有三方面的特性：一，將隧道過江段設置于城軌交通線路的正線位置處，但這樣會拉長其兩端牽引變電所的距離，最終增加了軌電位。二，過江隧道存在較大的坡度，并且列車對牽引電流的需求量也非常大，加劇了鋼軌電位。三，過江隧道內較為潮濕，極地降低了鋼軌對地絕緣電阻。

1.2 隧道過江段鋼軌隔離（設置單導）防護方案

為了避免鋼軌電位過高，應對大量的雜散電流進行精簡。工程項目施工過程中，將絕緣節設置于過江隧道兩端位置處，同時配備相應的單向導通裝置。這樣做的主要目的是使過江隧道鋼軌和其他正線鋼軌隔離開，將絕緣節與單向導通裝置有機結合，如此一來，當列車行駛到過江隧道區段中時，由單向導通裝置將列車電流送回至牽引所，促使過江隧道區段內原本過高的鋼軌電流進一步降低，隨著鋼軌電位的降低，過江隧道區段內就很少出現雜散電流，避免了過江隧道區段內鋼軌與隧道鋼筋的銹蝕問題。雖然單向導通裝置能夠大大降低了過江隧道區段內的鋼軌電位，防止了過多的雜散電流嚴重腐蝕結構鋼筋，但實際運行后會產生絕緣節處打火、軌道燒傷等各類新問題。

1.3 增加隧道過江段收集網截面

隧道內的鋼筋是重點保護部分，同時隧道收集網屬于后背收集網。當道床收集網出現腐蝕鈍化問題時，隧道收集網也會隨之發生腐蝕鈍化。所以根據具體的規程要求，雜散電流密度應保持在0.6mA/dm2范圍內。

在確立道床收集網截面的大小時，必須充分考慮道床結構鋼筋所處位置、高峰小時鋼軌中平均電流，以及當鋼軌泄漏達到了阻抗要求的15Ω·km以上時，對收集網腐蝕電位是否處于相關規程要求的0.5V之下進行準確校核。當前，已有不少城軌交通工程過江隧道段雜散電流防護以增加隧道過江段收集網截面為主要方案，防護實效性較為理想。

2 城軌交通隧道過江段雜散電流防護的有效方案

上述兩種雜散電流防護方案從理論角度而言具有一定的防護實效性。但隧道過江段鋼軌隔離（設置單導）防護方案實際運行時產生了一系列新的問題，而增加隧道過江段道床收集網截面這一防護方案不僅實現了預期的防護目的，而且具有較高的經濟適用性。所以城軌交通隧道過江段雜散電流防護應以增加道床收集網截面的方案為主，不過還需要其他專業的配合協作來進一步優化。

2.1 合理控制牽引所之間的距離和牽引負荷

拉近牽引所之間的距離，不僅能夠縮短回流鋼軌長度，而且還使鋼軌電位進一步減小，進而有效防止雜散電流的大面積泄漏。其次，通過降低牽引供電區間的車站數量來合理控制牽引負荷，以降低鋼軌電位，減少雜散電流泄漏量。出于對牽引所布點技術經濟合理的考慮，用牽引所替代過江隧道區段兩端位置處的變電所，這樣就能夠防止過江隧道區段兩端發生一個牽引所、一個降壓所或者兩個降壓所的現象，從而拉近牽引所之間的距離，降低牽引供電區間的車站數量，實現雜散電流的有效防護。

2.2 注重鋼軌絕緣

雜散電流防護的重點在于預防，保證扣件、軌枕的絕緣電阻夠大。一般扣件是在彈條和鋼軌之間安裝一塊玻璃纖維增強聚酰胺材質軌距墊，在鐵墊板下鋪設一層橡膠墊板，兩者的電阻率均較高，只要進行一定的增厚或者增加一層，就能有效減少雜散電流的泄漏，而選用一些電阻率更大的絕緣板，雜散電流防護效果將更為理想。

在普通區段中，軌枕直接和道床混凝土結構接觸，但混凝土經常發生滲水現象，當環境處于潮濕狀態時就會大大減少電阻率，一旦結構防水措施不到位，將引起嚴重的積水問題。為了實現雜散電流的防護效果，最好在道床下部安裝橡膠墊板，或者在軌枕下部安裝橡膠套靴包覆。

上述論述的增加鋼軌泄漏電阻措施，都能使鋼軌和道床間產生良好的絕緣，避免過多的雜散電流泄漏。實際該使用哪一種方案，應根據軌道設計，充分考慮方案的技術經濟性，最終選擇合適自己的方案。

2.3 做好檢測與維護工作

以過江段為敏感區，將測量端子從過江段收集網內抽取出來，作為雜散電流的主要監測點，若測試中發現有極化電位超出標準要求，必須立即檢查是否存在積水或者污垢現象，并準確測試鋼軌回路和鋼軌泄漏阻抗情況，以測試結果為依據開展相關的維護工作。此外，時常注意打掃過江段，提出有效的排水措施，防止積水問題。

3 結論

綜上所述可知，本文主要對隧道過江段的具體特性進行了分析，并比較了兩種雜散電流防護方案的經濟合理性，提出了一些方案的優化建議，從而降低城軌交通隧道過江段雜散電流泄漏。

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作者簡介：徐福英（1984-），女，甘肅蘭州人，碩士研究生，主要研究方向：交通信息工程及控制。