地铁杂散电流的防治与分析

地铁杂散电流的防治与分析摘要:

随着现代化经济不断发展进步，城市的轨道交通也在迅速的发展状大，城铁、地铁、轻轨等便利交通运输工具也在快速的走进人们的生活当中，但随之而来的

杂散电流问题也在轨道运输交通当中引起关注。在地铁交通运营过程当中会产生

大量的杂散电流，杂散电流会对周围的管线设施和建筑筑基结构的使用寿命产生

严重的威胁，如果不及时防护杂散电流带来的损伤，将会造成巨大的损失，并会

为地铁的安全运行带来安全隐患，因此研究防治杂散电流尤为重要。

关键词:地铁；杂散电流；防治措施

引言

城市经济发展快，运输压力增大。因此，许多城市为了缓解运输的压力都新

建了地铁站，地铁行驶速度快、稳定、载客量大、用时短等特点极大程度上缓解

了城市的交通压力，地铁在给人们方便的同时也会带来一些问题，地铁在行驶的

过程中会产生大量的杂散电流，杂散电流进入地下对地铁设备、金属管线、建筑

物基础、地下金属管道造成电化学腐蚀，如果这种腐蚀长期存在就会对这些金属

管道造成极大的损伤，造成地下污染气体或液体的泄露。后果可想而知，这些危

害是不可估量的，会对人们的人身财产造成损害。因此，对杂散电流进行有效的

防护是重中之重。

一、杂散电流的产生

杂散电流是地铁运行的过程中产生的一部分没有按照正规途径移动的电流，

它进入土壤深层，与需要保护的地下设备与城市管道没有必然的联系，只会作用

于他们，地铁的运行主要是通过变电所输出的牵引电流电利用架空线将电流输入

给列车，然后再通过行进的轨道送回变电站，这个过程形成一个闭环式的回路。

但是，在地铁日常的行驶过程中由于地铁轨道衔接的问题，主要是衔接过大造成

接头处电阻的压力过大，或是地铁轨道与地面的绝缘处理的不好等不良因素的存在造成了电流向外部移动的现象，这些外泄的多余电流就是杂散电流，杂散电流深入地下再流入到金属线路、管道等设施，其从一点进入并进行移动从某一点再离开，杂散电流经过的地方就会因为失去电子而产生腐蚀，如果想要确定地铁附近的城市管道是否受到杂散电流的损害，可以通过检测管道的电位变化和以往的数据进行对比分析就可以得出结论。

二、杂散电流的危害

（一）对附近建筑物基层及地下金属管线的电化学腐蚀

地铁附近的建筑物基层和城市地下管道会受到杂散电流的腐蚀。首先，杂散电流可以穿透建筑物地表混凝土基层流入地下建筑物钢结构地基，造成钢结构的生锈现象，钢结构体表的锈痕就会使结构钢筋发生膨胀显现，这样就会将外部起到固定作用的混凝土撑裂，造成结构钢架松动，地下混凝土结构埋于地下很深的位置也很难进行修补，建筑地基受到损害，就会造成建筑主体的不稳定性，如果一旦遇到地震灾害，就会造成建筑物倒塌，可想而知危害之大。其次，杂散电流的强度很大，据数据统计杂散电流以年为单位可以腐蚀掉18-20斤的钢材，而且它的腐蚀特点具有一定的集中性，会造成金属管道或钢材的穿孔，还会对附近城市的地下天然气、自来水、污水等管道造成电化学腐蚀，如果造成城市用水的泄露或是由于管道受损造成城市用水的污染，后果也是可想而知的。如果造成天然气泄露引发爆炸，对城市及人们的生命财产会造成严重的危害。

（二）给地铁的安全运输带来不良的影响

当地铁的走行轨上的牵引电流发生泄露或是绝缘出现损坏时，铁轨上泄露电流越多产生的杂散电流就越多，电流会导致铁轨的电位数值产生变化，当地铁轨道的电位值和框架保护的设定值得差值产生变化时，框架保护中的设备就会发出警报，当铁轨产生的电流超过框架保护设定的数值或是过大的时候，框架保护设备检测装置就会立刻作出反应，根据情况作出警号灯连续跳动或是为了人员及设施设备的安全直接跳闸。无论是框架保护进行报警还是作出跳闸的保护动作，都会对变电所的供电安全产生很大的安全隐患，也给地铁日常安全运输带来不好的

影响。另外，遇到某一地段泄露的杂散电流比较多，还会对地下保护的电位装置

造成损伤导致遇到电流过大时无法发出报警声，甚至是导致其在工作中突然发生

中断，或是地铁的一些电器设施受到干扰，影响其正常的工作。

（三）危及地铁乘客及工作人员的安全

杂散电流对走行轨及其附属的配套件造成的损伤一般都是与相邻管道的接触

面上，这种损伤很难被发现，一旦被发现也就到了走行轨需要更换的程度了，所

以说存在很大的危险，当这些相邻管道与高压交流线路发生接触，二者之间相互

影响产生磁场组成闭合的电路，产生感应电流，管道的电流就会作用到地面上，

地面电位的数值不为零，管道上携带的电压过高，地面的电流量也会越高，地铁

的操作人员及维修人员很有可能触电发生危险。另外，走行轨不仅连接着变电所

牵引电的负极，还连接着地铁的屏蔽门，当某一路段的地面绝缘损伤程度大并与

走行轨相连，这段走行轨的电位差及会低于其他路段走行轨的电位，当相差的数

值超过保护装置的设定数值时，即使保护装置会作出反应，但是走行轨的电流会

通过屏障门作用于地面，如果导入地面的电压大的话，就会对乘客的生命安全造

成极大的危险。另外，当走行轨上的牵引电流向变电所负极回流不通畅的话，会

产生大量的杂散电流，这些电流会导致铁轨与站台钢结构之间的电压增高导向地面，也会对站台的乘客及工作人员造成危害。

三、杂散电流的防护与分析

（一）防护原则

杂散电流会影响地铁的设施设备正常工作状态，导致铁轨及地下管道发生腐

蚀影响地铁的运输工作，而且杂散电流还会影响地铁的使用寿命及乘客与工作人

员的生命财产安全，为了保证地铁的运输安全及搭载乘客的人身安全，应对杂散

电流的防护措施采用堵、排、防、加强检测的原则。首先，是堵住杂散电流的一

切途径，最大限度的减少杂散电流向地铁的设施设备、主体、地下设备等。其次，利用杂散电流收集网通过排流设备将电流引入走行轨牵引电流回到变电所的负极

通路，防止向其它地方外泄造成的建筑物地基钢结构及地下管道的产生的电化学