樊新宇

摘 要：在地鐵系統(tǒng)中，設(shè)置排流網(wǎng);使得雜散電流從排流柜形成的通路回流到負(fù)極去，從而保護(hù)了鋼軌、鋼結(jié)構(gòu)與管線。但是，若是雜散電流動(dòng)作過于頻繁，那又會(huì)使得鋼軌電位升高，從而影響人員安全和直流設(shè)備的可靠運(yùn)行;此時(shí)軌電位也會(huì)同時(shí)動(dòng)作，又將電荷釋放到地網(wǎng)中，而排流網(wǎng)再將電位收集;如此反復(fù)，形成了一個(gè)開環(huán)的反饋，反而會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行可靠性降低。

關(guān)鍵詞：地鐵系統(tǒng);雜散電流;鋼軌電位;排流系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：U231.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）12-0080-01

0引言

在城市軌道交通運(yùn)輸供電系統(tǒng)中，一般采用直流牽引供電。走行鋼軌作為負(fù)極回流導(dǎo)體的供電網(wǎng)絡(luò)[1]。全線鋼軌要求采取對(duì)地絕緣安裝（在任何地點(diǎn)不直接接地或通過裝置接地），但施工中由于鋼軌不可能對(duì)地完全絕緣，當(dāng)列車在兩牽引所間運(yùn)行時(shí)，只要線路中某一點(diǎn)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(huì)有一部分電流不沿回流鋼軌回到牽引變電所負(fù)極，而是從鋼軌泄漏到軌枕道床、主體結(jié)構(gòu)鋼筋以及地下金屬設(shè)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(tǒng)中存在的雜散電流[2]。本文將通過對(duì)某城市地鐵的相關(guān)雜散電流數(shù)據(jù)來分析，地鐵在運(yùn)行一段時(shí)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(shù)據(jù)分析

某城市地鐵1號(hào)線配備了雜散電流監(jiān)測(cè)及其排流系統(tǒng)，但是排流功能并未使用，究其原因，是防止排流柜工作時(shí)，導(dǎo)致鋼軌電位限制裝置同時(shí)動(dòng)作，而且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)鋼軌與大地之間的電位差不能超過90V，由于此限制，也導(dǎo)致排流設(shè)備未能使用，但是根據(jù)對(duì)全線雜散電流監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)收集，不難發(fā)現(xiàn)在同一個(gè)站所內(nèi)，不同位置所監(jiān)測(cè)到的極化電位是不同的[3]。

2 以典型車站站為例

其中一個(gè)月內(nèi)傳感器測(cè)量的極化電位情況如圖1～圖12所示。

從所內(nèi)記錄的數(shù)據(jù)可以知道，大部分的極化電位都是小于報(bào)警線的，所以均不會(huì)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(dāng)中，但是相對(duì)來說如此微量的電流可以不去考慮計(jì)算），這些情況均不需要啟動(dòng)排流系統(tǒng)。從圖中不難發(fā)現(xiàn)，傳感器2與傳感器5出現(xiàn)了極化電位超過報(bào)警線的情況，通過查看，發(fā)現(xiàn)傳感器5的記錄情況很奇怪，即極大值與極小值都在一個(gè)確定的數(shù)值內(nèi)，且超過報(bào)警線非常多，達(dá)到了2A以上的數(shù)值，所以此數(shù)據(jù)很可能是由于傳感器本身采樣故障引起的異常數(shù)據(jù)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查確實(shí)發(fā)現(xiàn)采樣板采樣精度不夠，所以在友誼路站，超過報(bào)警值的只有傳感器2的測(cè)量位置，其測(cè)量點(diǎn)設(shè)置在道床結(jié)構(gòu)位置，在觀察極化電位的同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)軌構(gòu)電位的至并沒有特別高，數(shù)值方面均小于70V，所以當(dāng)排流啟動(dòng)時(shí)，雖然可能導(dǎo)致軌構(gòu)電位的上升，但并不會(huì)啟動(dòng)鋼軌電位裝置（鋼軌電位限制裝置一段保護(hù)動(dòng)作值為120V），同時(shí)不會(huì)超過軌構(gòu)電位報(bào)警線（92V）。同時(shí)還應(yīng)該在雜散電流的排流系統(tǒng)中設(shè)置，在鋼軌電位限制裝置啟動(dòng)時(shí)是，排流柜不可以合閘，消除其開環(huán)反饋的影響[4]。

3 結(jié)語

綜上所述，可以考慮投入此段道床的排流裝置，即只啟動(dòng)此段的排流開關(guān)，那么對(duì)整體系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生損壞性的影響，同時(shí)還能夠優(yōu)化隧道內(nèi)的雜散電流。本文通過雜散電流的特性以及地鐵系統(tǒng)的實(shí)際情況，提出相關(guān)假設(shè)，即在啟動(dòng)排流系統(tǒng)時(shí)，并不讓系統(tǒng)內(nèi)全部排流系統(tǒng)啟動(dòng)，而是只在相關(guān)極化電位高，而軌構(gòu)電位相對(duì)較低的排流網(wǎng)上使用排流系統(tǒng)，這樣既可以減小雜散電流對(duì)道床和軌構(gòu)的影響，同時(shí)也能夠防止鋼軌電位過高帶來的安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1] CJJ49-92，地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 孟丹.地鐵雜散電流的產(chǎn)生、危害及防護(hù)[J].機(jī)電工程技術(shù)，2013（1）：213-215.

[3] 路春蓮，李鋒.地鐵雜散電流腐蝕防護(hù)系統(tǒng)相關(guān)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(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].鐵道建筑技術(shù)，2009（1）：92-96.