摘要：随着城市有轨电车轨道交通技术的迅猛发展，给人们的生活和出行带来了便捷，也给设计人员提供舒适、安全的交通环境提出了更高的要求，同时有轨电车的杂散电流防护工作的重要程度也越来越突出。本文主要客观分析杂散电流产生的原因和其带来的危害，同时对有轨电车杂散电流危害的监控防护措施进行研究和探讨，为后续杂散电流防护设计提供理论方面的参考和指导。
关键词：现代有轨电车；杂散电流；危害；监控防护
近年来为了更好地解决更加拥堵的地面公共交通问题，同时响应国家提出的节能减排的号召，有轨电车开始在多个城市运营，苏州、南京和沈阳等地均已开通了有轨电车线路。有轨电车自身的轨道没有办法做到完全绝缘，因此不可避免会出现一些杂散电流泄露的现象。这类型的车辆所通行的区域，一般都是城市当中较为繁华的地区，因此杂散电流的泄露会对轨道本身带来影响，同时也对附近的自来水管以及油气管道等造成严重的损害。对于有轨电车来说，它的杂散电流腐蚀防护系统是一个涉及到多个专业的系统工程，人们需要在这些过程中完善杂散电流腐蚀的防护操作，同时在设计和施工阶段给予更多的考虑，并且在后期的运营过程中加强维护和监测，必要情况下也要采取合理的措施进行限制。
1 杂散电流的产生及危害
1.1 产生的原因
有轨电车一般采用直流牵引供电，列车所需牵引电流由沿线箱式牵引变电所提供，通过牵引网（架空接触网、充电网或接触轨）送向列车，并通过走行轨作为牵引电流回路，返回到牵引变电所。尽管走行轨对地绝缘，但因存在对地过渡电阻，一部分由走行轨杂散流入道床，并由道床流向结构钢筋、电缆外皮、水管、煤气管道等金属管线，而后又经这些金属管线流回道床，再由道床流回走行轨并返回箱式牵引变电所，从而形成了杂散电流。
1.2 危害
当杂散电流由走行轨或者附近的金属构件流出的时候，流出点就容易受到腐蚀的影响，同时在滞留车辆长期高密度运行的状况之下，日积月累走行轨和地下的金属构件都会面临着严重腐蚀的情况。对于杂散电流而言，它的腐蚀危害主要体现在三个方面：首先，体现在对走行轨以及附件的腐蚀，走行轨和附件的腐蚀问题是导致杂散电流出现泄露的根源。根据现场的调查发现在回流不通畅的区域，杂散电流的现象会更加的明显，并且走行轨和相关的附件都会受到一定程度上的腐蚀。而在其他区域，腐蚀程度也会存在着差异性。其次，对系统内部结构钢筋也会带来腐蚀的影响。杂散电流经过轨道泄漏之后，进入到有轨电车系统的内部结构钢筋里面，例如道床或者桥梁结构钢筋等等，在电流流出的结构钢筋部位极性呈现出阳性，同时也不会受到腐蚀状况所带来的影响，在极端的情况之下会导致钢筋出现变形，同时也会存在着混凝土开裂的现象。最后，对于周围埋地金属的管线也会带来腐蚀的影响，这些管线一般是城市用水或者汽油方面的公共管线，因此在设计的过程当中，如果重视程度不足，就容易出现较为严重的后果。
2 杂散电流的腐蚀防护
2.1 设计原则
杂散电流的防护设计工作必须要以预防为主体同时以排查作为辅，使用预防和排查相结合的方式加强监测，实施设计。在实际的操作过程当中，需要对有可能的杂散电流线路途径进行隔离和控制，尽量减少杂散电流进入到整个有轨电车系统主体结构以及设备或者沿线设施的可能性。在此基础上还要建立一个能够进行杂散电流排出的系统，例如通过杂散电流的收集和排流系统提供杂散电流回到牵引变电所的通路，通过这样的方式限制杂散电流，继续向系统以外的地方进行泄漏，同时也有效的减少杂散电流对于整个金属管线和金属构件腐蚀带来的影响。这就需要设计一个较为完备的杂散电流监测系统，对杂散电流进行进一步的监视和测量，为后期的运营维护提供依据。
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2.2 牵引供电处理
在杂散电流的腐蚀防护过程中，供电专业在牵引变电所分布设置在满足整个系统供电可靠性的前提下，要适当的缩小牵引变电所与牵引所之间的距离，同时采用双边供电的方式，尽量从源头对杂散的电流产生进行控制。
2.3 对轨道进行适当的处理
作为牵引回流导体的钢轨，自身的截面不应该小于60kg/m类型的钢轨，同时也应该注重和钢轨的纵向焊接。对于钢轨的接头电阻来说，尽量要将其控制在小于5m长的回流钢轨，通过这样的方式减少回流所产生的阻抗作用。如果使用的钢轨来进行操作，那么可以使用鱼尾板螺栓进行连接，此时两根钢轨之间就是要加焊一根截面在150平方毫米以上的绝缘铜电缆，通过这样的方式来进行进一步的处理和操作。
在钢轨的部分，要注重使用绝缘安装的方式进行操作，在钢轨和混凝土的轨枕之间，可以使用绝缘性的措施来进行处理，通过这样的方式使得钢轨对于道床的节约性能得到提升，同时也能够有效的减少钢柜泄漏电流。钢轨和道床间的过渡电阻应该控制在150欧姆以上，在实际的操作过程中，还可以通过相关的试验来进行进一步的操作。
2.4 对桥梁进行处理
墙面结构的钢筋和整体道床内被选作为排流网的结构钢筋之间，必须要保持在一个绝缘的状态当中，同时在梁体和桥墩之间建议使用一些绝缘性的措施，通过这样的方式使得杂散电流向外泄露的问题得到有效的阻断。
2.5 通信和信号
在杂散电流的处理过程中，特别是在监测系统的运行里面，通信专业要在其中发挥数据传输通道的作用和功能。杂散电流专业需要对信号专业进行确认，同时确定是否使用轨道电路，特别是车辆段和停车场内，更是人们需要进一步重点思考的地方。如果信号专业不使用轨道电路，那么杂散电流的专业就需要对方进行及时的连接操作，通过这样的方式使得整个通路的畅通性获得全方面的保障和提高。
2.6 特殊区段的防护工作
对于现代有轨电车系统来说，特殊区域的防护主要指的是沿线的一些重要的油气管线防护操作，这些管道是整体重点防护的一个对象，在设计和施工的阶段当中要加强和管道沟通工作的开展，双方都应该是用一个可靠的防护性措施，通过这样的方式达到一个最佳和最理想的防护效果。对于有轨电车系统来说，没有办法避免他们对外产生杂散电流，但是如果电流过大就容易腐蚀沿线的管道，因此对特殊的区段开展防护的工作是必然的趋势。
结语：随着我国轨道交通事业的快速发展，根据相关的数据显示，管线受到杂散电流的干扰也出现了明显的增加。杂散电流腐蚀防护本身就是一个系统性的工程，在这些工程中涉及到各个专业之间的紧密配合，需要严格按照杂散电流专业所提出的施工要求进行操作，否则任何一个环节的漏洞都有可能对整个防护系统的性能带来影响。
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论文作者:叶晓伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
标签：电流论文; 防护论文; 钢轨论文; 有轨电车论文; 管线论文; 系统论文; 钢筋论文; 《电力设备》2018年第32期论文;