地鐵直流牽引供電系統雜散電流分析

鄭庫鋒

摘要：地鐵是人們日常出行的重要交通工具，同時地鐵也是一個技術含量較高且復雜的組成。地鐵的運行通過電力來帶動，因此地鐵供電系統對于地鐵的正常運行能夠起到非常重要的作用。本文在此背景下對地鐵直流牽引供電系統雜散電流進行分析，對牽引點系統雜散電流的重要性進行介紹，希望能夠促進相關研究的發展。

關鍵詞：地鐵;直流牽引;供電系統;雜散電流;重要性

隨之城市交通的快速發展，地鐵越來越成為人們出行的重要交通工具之一，而使用電力驅動的地鐵，對于電力具有較大的依賴，而地鐵直流牽引供電系統雜散電流對于地鐵的正常運營會產生重要的影響。

1 直流牽引供電系統雜散電流的重要性分析

地鐵系統要想正常運行，對直流牽引供電系統具有較強的依賴，但是直流牽引供電系統又會產生相應的雜散電流，對地鐵的運行造成不利影響。所以我們需要在修建地鐵之前，就對地鐵直流牽引供電系統進行準確的研究，對其運行過程中所產生的電流等數據進行搜集，來保證地鐵的有效運行。

除了能對地鐵的運行產生影響之外，直流牽引供電系統雜散電流也會對地下

管線、鋼筋等材料產生一定的腐蝕。當地鐵中雜散電流量過大時，流向金屬材料的雜散電流也會隨之增多，從而加劇對金屬材料的腐蝕。對地鐵直流牽引供電系統雜散電流進行控制，可以有效防止對地下材料的腐蝕。

2 直流牽引供電系統雜散電流的產生原因分析

要想維持一條地鐵的有效運行，需要通過許多個牽引變電站為地鐵提供必要的動力。其工作方式是通過不同的線路為不同的列車提供必要的動力支撐，牽引電流通過運行軌道實現一個回路，最后返回到牽引變電站。雖然當前的技術已經非常先進，但是由于地鐵電能提供方式的因素，使得在地鐵運行過程中，無法保持地表的絕對絕緣，其后果是有一部分電流沒有回到變電所，而是通過地下金屬或者鋼軌，流入到地表，而這部分電流在流經地下之后，又通過鋼軌的形式返回到變電所，這個過程就產生了我們所說的直流牽引雜散電流。如果地鐵運行附近有金屬材料，那么雜散電流就會流向這些金屬，形成一個陰極。而當這些電流從金屬流向變電所時，又會形成一個陽極，這樣會對陰極與陽極之間設備的正常運行，造成不良影響，同時也會對人的生命財產安全造成較大的威脅。而在陽極內由于電解現象的存在，使得金屬物質的溫度升高從而加劇腐蝕過程。

3 影響雜散電流的因素

3.1 地鐵列車取流的大小

當整流器回流點出達到了最大的負電壓值，那么此時將會提高雜散電流的腐蝕性，對鐵軌能夠造成巨大的腐蝕。在列車行駛過程中，伴隨著列車取流的增加，與之對應的鋼軌的電壓也會不斷增大，兩者成正相關關系。總的來說地鐵列車取流的大小，會對雜散電流產生重要的影響。

3.2 牽引變電所之間的距離

影響雜散電流的重要因素還包括牽引變電站之間的距離，通過對地鐵直流牽引供電系統的研究能夠發現，一部分電流會流向地表而造成電流的流水，在這個過程中也產生了雜散電流，將會對雜散電流產生重要影響。他們之間的關系是，雜散電流的大小會受到牽引變電站距離大小的變化，而發生改變，對我們的啟示是要設置合理的牽引變電站的位置。

3.3 軌道電阻的大小

電流的大小會受到電阻的影響，通常來說電阻越大則電流越小。在地鐵運行過程中，如果鐵軌的電阻增大，那么雜散電流將會降低。

3.4 過渡電阻的大小

過渡電阻對于雜散電流的數量以及對金屬的腐蝕程度，都會產生較大的影響。從當前的情況來看，如果過渡電阻在0.1歐姆時，將會使得雜散電流比較嚴重，這時就需要采取必要的措施對雜散電流進行控制。

4 雜散電流的防范辦法

以上分析讓我們知道了雜散電流產生的原因，以及影響雜散電流的因素等，為了減少對地鐵運行的影響以及對金屬的腐蝕等，需要采取相應的措施來對雜散電流進行防范。

4.1 縮短牽引變電站之間的距離

通過前文的分析能夠得知，牽引變電站之間距離的遠近，將會對雜散電流產生較大的影響。如果將牽引變電站之間的距離設置過大，將會使得流入到金屬中的電流量增加，對金屬造成的腐蝕性增加。所以最好的辦法就是縮短牽引變電站之間的距離，增加牽引變電站的數量。

4.2 控制列車取流大小

景觀地鐵取流大小不會改變雜散電流回流點的位置，但是一旦地鐵列車取流過大時，將會造成鐵軌電位升高，結果就是雜散電流增大。所以控制列車取流大小，是防范雜散電流增加的一個方法，我們需要將機車電流維持在一個合適的水平，減輕電流負荷。

4.3 降低軌道電阻

軌道電阻會對雜散電流產生影響，在固定電阻不變的情況下，軌道電阻越高，將會使得雜散電流量越大。降低軌道電阻的方法，可以每隔一段距離，就將一段鋼軌進行并聯處理。

4.4 加大過渡電阻值

通過上文能夠知道，在其他因素不變的情況下，過渡電阻值將會影響到雜散電流，兩者呈現出相反的關系。因此我們可以加大過渡電阻值。比如可以加強對地鐵排水的處理，防止隧道內部出現積水或者腐蝕的現象。合理利用絕緣材料，對于不能使用絕緣材料的地方，則需要進行嚴格的絕緣和防腐蝕處理。

5 結束語

人們當前的出行已經無法離開地鐵了，無論是旅游還是工作，都需要使用地鐵，因此對地鐵的保護顯得格外必要。直流牽引供電系統對地鐵的正常運行，以及對地下金屬物體的保護，都能夠起到非常重要的作用，因此需要采取相應的方法對雜散電流進行控制，減少對地下金屬材料的腐蝕，提高地鐵列車運行的安全性。

參考文獻

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