關于地鐵的雜散電流系統排流裝置投入問題的相關討論

樊新宇

摘 要：在地鐵系統中，設置排流網;使得雜散電流從排流柜形成的通路回流到負極去，從而保護了鋼軌、鋼結構與管線。但是，若是雜散電流動作過于頻繁，那又會使得鋼軌電位升高，從而影響人員安全和直流設備的可靠運行;此時軌電位也會同時動作，又將電荷釋放到地網中，而排流網再將電位收集;如此反復，形成了一個開環的反饋，反而會導致系統運行可靠性降低。

關鍵詞：地鐵系統;雜散電流;鋼軌電位;排流系統

中圖分類號：U231.8 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）12-0080-01

0引言

在城市軌道交通運輸供電系統中，一般采用直流牽引供電。走行鋼軌作為負極回流導體的供電網絡[1]。全線鋼軌要求采取對地絕緣安裝（在任何地點不直接接地或通過裝置接地），但施工中由于鋼軌不可能對地完全絕緣，當列車在兩牽引所間運行時，只要線路中某一點鋼軌絕緣水平下降，回流通路不暢，由于回流鋼軌存在電壓降，會有一部分電流不沿回流鋼軌回到牽引變電所負極，而是從鋼軌泄漏到軌枕道床、主體結構鋼筋以及地下金屬設施等電位低、電阻率低的位置去，這部分泄漏的電流就是軌道交通系統中存在的雜散電流[2]。本文將通過對某城市地鐵的相關雜散電流數據來分析，地鐵在運行一段時間后其雜散電流的大小和鋼軌電位分布情況。

1 某城市地鐵的雜散電流數據分析

某城市地鐵1號線配備了雜散電流監測及其排流系統，但是排流功能并未使用，究其原因，是防止排流柜工作時，導致鋼軌電位限制裝置同時動作，而且根據標準鋼軌與大地之間的電位差不能超過90V，由于此限制，也導致排流設備未能使用，但是根據對全線雜散電流監測設備的數據收集，不難發現在同一個站所內，不同位置所監測到的極化電位是不同的[3]。

2 以典型車站站為例

其中一個月內傳感器測量的極化電位情況如圖1～圖12所示。

從所內記錄的數據可以知道，大部分的極化電位都是小于報警線的，所以均不會有過大的雜散電流（注：雜散電流無法完全清除，可能還是有少量的泄露到大地當中，但是相對來說如此微量的電流可以不去考慮計算），這些情況均不需要啟動排流系統。從圖中不難發現，傳感器2與傳感器5出現了極化電位超過報警線的情況，通過查看，發現傳感器5的記錄情況很奇怪，即極大值與極小值都在一個確定的數值內，且超過報警線非常多，達到了2A以上的數值，所以此數據很可能是由于傳感器本身采樣故障引起的異常數據，經現場檢查確實發現采樣板采樣精度不夠，所以在友誼路站，超過報警值的只有傳感器2的測量位置，其測量點設置在道床結構位置，在觀察極化電位的同時，也發現軌構電位的至并沒有特別高，數值方面均小于70V，所以當排流啟動時，雖然可能導致軌構電位的上升，但并不會啟動鋼軌電位裝置（鋼軌電位限制裝置一段保護動作值為120V），同時不會超過軌構電位報警線（92V）。同時還應該在雜散電流的排流系統中設置，在鋼軌電位限制裝置啟動時是，排流柜不可以合閘，消除其開環反饋的影響[4]。

3 結語

綜上所述，可以考慮投入此段道床的排流裝置，即只啟動此段的排流開關，那么對整體系統不會產生損壞性的影響，同時還能夠優化隧道內的雜散電流。本文通過雜散電流的特性以及地鐵系統的實際情況，提出相關假設，即在啟動排流系統時，并不讓系統內全部排流系統啟動，而是只在相關極化電位高，而軌構電位相對較低的排流網上使用排流系統，這樣既可以減小雜散電流對道床和軌構的影響，同時也能夠防止鋼軌電位過高帶來的安全隱患。

參考文獻

[1] CJJ49-92，地鐵雜散電流腐蝕防護技術規程[S].

[2] 孟丹.地鐵雜散電流的產生、危害及防護[J].機電工程技術，2013（1）：213-215.

[3] 路春蓮，李鋒.地鐵雜散電流腐蝕防護系統相關問題探討[J].都市快軌交通，2013，26（1）：64-67.

[4] 許斌.地下鐵道雜散電流監測系統[J].鐵道建筑技術，2009（1）：92-96.