运营地铁线路杂散电流探讨
地铁直流牵引供电系统杂散电流研究
地铁直流牵引供电系统杂散电流研究摘要本文主要介绍了地铁直流牵引供电系统当中杂散电流出现的原因以及危害，并根据其产生提出了一系列的防护措施。
要求在对地铁直流牵引系统当中出现的杂散电流进行防护时应当对所出现的问题进行研究，结合实际提出科学合理的解决方案。
本文通过对地铁直流牵引供电系统当中杂散电流进行了相关研究和探讨，以期为杂散电流的防护工作提供理论依据。
关键词地铁直流牵引供电系统；杂散电流；原因和危害1 地铁直流牵引供电系统中杂散电流出现的原因和危害分析1.1 杂散电流出现的原因分析杂散电流最主要是由于地铁的直流牵引供电系统的正负极对地面发生了泄漏情况，一般来说主要是由于负极电流的回流当中通过轨道发生了对地面的泄漏，而杂散电流出现的大小主要由两方面因素决定，第一是由轨道与地面的电位决定的，第二是由轨道对地面的过渡电阻决定的。
在地铁系统当中，架空地线相当于是地铁直流牵引供电系统的正极屏蔽层，而道床之下的钢筋结构整体构成了直流牵引供电系统的负极屏蔽层。
这属于直流牵引供电系统杂散电流的防护措施。
详细的结构示意图如图1所示。
牵引供电系统的正极电流由于地铁轨道区间内所贯通的地线会将所有正极的泄漏电流进行收集，并将其全部排放到接地网当中。
变电所内的直流开关进行了相关的安全绝缘安装，因此其中的正极电流在其保护之下通过保护电流元件将泄漏电流完全排放到了接地网当中。
牵引供电系统当中的负极电流，由于负极轨道的本身安装问题，其虽然有做过相应的绝缘保护，但是却会受到多方面综合因素的影响，例如潮湿、腐蚀等因素，都会造成其绝缘保护遭到破坏，导致轨道和地面之间的过渡电阻降低。
负极电流在经过地面的钢筋结构、接地网，最终会回流到变电所的负极当中，另外剩余的部分泄漏电流会通过地面直接散流到了地铁轨道系统之外，地铁直流牵引供电系统。
1.2 杂散电流出现造成的危害分析一般来说，地铁直流牵引供电系统当中出现杂散电流，其危害程度主要受到杂散电流本身的强度影响，杂散电流强度越大，造成的危害也就越大。
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。
例谈杂散电流危害和监测
例谈杂散电流危害和监测发展地下交通已成为目前国内大中城市解决市内交通拥挤的主要方法之一。
借鉴前期运营开通的几个城市轨道交通之经验，杂散电流在地下轨道交通中的危害也日益引起设计、施工、运营等各环节的重视。
本文借助笔者参与的郑州轨道交通一号线建设，浅谈杂散电流防护系统的组成。
1、杂散电流的形成与危害在城市地铁和轻轨等轨道交通运输系统中，一般采用直流牵引，走行轨回流，由于钢轨对地绝缘不充分，有少量电流不沿回流轨回到牵引变电所负极，而流向电位低、电阻率低的位置，形成杂散电流。
并造成对地下或地面的金属构件如结构钢筋、地下管线等产生严重的腐蚀，破坏结构钢的强度，降低了其使用寿命。
2、预防杂散电流的方法目前国内对杂散电流的预防一般采用“堵、测、排”的方法。
“堵”即在回流轨与地之间采取有效的绝缘，控制和减小杂散电流产生的根源，隔离所有可能的杂散电流泄漏途径，尽可能让回流轨中的电流全部流回牵引变电所的负极，而不向地下泄漏；“测”即通过与排流网电气连接的测防端子和走行轨来监测杂散电流大小，以便超标时及时采取措施；“排”即将回流轨中部分向外泄漏的电流，通过设置合理的排流网结构，为杂散电流提供一条畅通的低电阻通路。
在直流牵引供电系统中，对杂散电流的防护的原则：“以堵为主、以排为辅、堵排结合、加强监测”。
结合郑州地铁一号线杂散电流检测系统，简述预防环节的构成。
3、系统组成区（每座牵引变电所设置一套监测装置）监测，集中管理的方案，即在每一个供电分区内设置一个子系统（包括传感器、监测装置和排流柜），每个子系统的监测装置与变电所综合自动化系统通信联网上传故障、报警等信息。
监测装置与排流柜通信，采集数据并控制排流。
在变电所光纤交换机预留一个电口和2M 通信带宽，给监控主机和每个监测装置分配IP 地址。
通过以太网接口，监测装置将传感器采集的数据经通信通道上传至杂散电流监控主机，并与之通信。
在每个测试点，将参比电极端子和测试端子接至传感器，将该车站区段内的上行/下行传感器通过通信电缆分别连接到设置于牵引变电所的杂散电流监测装置。
地铁杂散电流危害及防护(三篇)
地铁杂散电流危害及防护地铁杂散电流指地铁线路中由于信号系统、电力供应系统、牵引系统等原因产生的电流异常现象。
这些电流不仅会对乘客和工作人员的安全构成威胁，还可能对地铁系统的设备和设施造成损害。
因此，了解地铁杂散电流的危害，并采取相应的防护措施非常重要。
地铁杂散电流的危害主要包括以下几个方面：1. 人身安全风险：地铁杂散电流可能会通过人体造成电击伤害。
当人体接触到带电的金属部件时，电流会通过人体传导，造成电击。
严重情况下，可能导致人员伤亡。
特别是在湿润的环境中，电流传导的速度更快，导致伤害的风险更高。
2. 设备损坏：地铁杂散电流会对地铁的设备和设施造成损害。
例如，电流通过地铁的导轨、信号线等金属部件时，会产生电化学腐蚀，导致设备的损坏和寿命缩短。
此外，地铁内的电子设备如手机、电脑等也可能受到电流冲击而受损。
3. 信号干扰：地铁杂散电流可能会对地铁的通信和信号系统造成干扰。
电流干扰信号线路和设备，可能导致信号失真、误码等问题，进而影响地铁的运行安全。
为了预防和减少地铁杂散电流带来的危害，需要采取相应的防护措施：1. 设备维护和保养：定期对地铁设备进行检修和维护，确保其正常运行。
包括检查电力供应系统、牵引系统等设备，及时修复出现的问题。
2. 接地保护：对于地铁的金属部件，特别是导轨和信号线等，需要进行良好的接地保护。
接地系统能够将地铁杂散电流从金属部件中引导到地下，避免对人身和设备的伤害。
3. 人员培训和警示标识：对于地铁的乘客和工作人员，需要进行电流安全和预防的培训，提高他们的安全意识。
同时，在地铁站和车厢内应设置相关警示标识，提醒人们注意地铁杂散电流带来的危险。
4. 监测和报警系统：安装地铁杂散电流监测和报警系统，实时监测地铁线路中的电流情况，并通过报警系统及时向工作人员发出警报，以便及时采取应对措施。
5. 泄漏电流保护装置：在地铁的电力供应系统中，安装泄漏电流保护装置，能够在电流泄漏时快速切断电源，防止电流流入人体造成伤害。
浅谈杂散电流对城市轨道交通的危害
浅谈杂散电流对城市轨道交通的危害摘要：当前城市地铁大都采用走行轨回流的直流牵引供电方式，在运营中将不可避免地产生杂散电流。
流经大地的杂散电流会对地铁周围的埋地金属管道、通讯电缆外皮以及钢筋等造成破坏，使其发生电化学腐蚀，缩短金属管线的使用寿命，降低钢筋混凝土主体结构的整体强度，甚至酿成灾难性的地铁事故。
本文主要对杂散电流对城市轨道交通的危害进行了分析探讨。
关键词：：轨道交通；杂散电流；危害；控制引言地铁机车通常是电牵引机车，供电系统一般为直流牵引供电。
变电所通过接触网或导电轨向列车供电，接触网、机车、钢轨形成回路使牵引电流流回牵引变电所。
由于钢轨与地面的绝缘不是无穷大，从钢轨中泄露的牵引回流即为杂散电流。
杂散电流的大小主要取决于轨道的绝缘程度。
在钢轨附近埋有地下管道、电缆和其他金属构件，杂散电流流过时，就会对金属体造成腐蚀。
长期下去，会对隧道内管道造成穿孔等严重的影响，当杂散电流过大时将产生对地电压，严重时可危及人身安全还会影响周边的环境。
一、杂散电流的产生目前，地铁的牵引供电方式一般都采用直流供电方式。
牵引电流从牵引变电所（站）的正极出发，经由接触网（轨），电车以及回流轨（走行轨）返回牵引变电所（站）的负极。
但是走行轨与隧道或者道床等结构钢之间的绝缘电阻并不是无限大（即不是完全的绝缘），这样牵引电流流经走行轨时不能全部经由走行轨流回到牵引变电所（站）的负极，其中就有一部分牵引电流会泄漏到隧道或道床等结构钢上，然后再经过结构钢以及大地流回牵引变电所（站）的负极，本研究把这部分泄漏到结构钢和大地上的电流称为杂散电流。
城市轨道交通牵引供电系统杂散电流腐蚀原理图如图1所示。
图1城市轨道交通牵引供电系统杂散电流腐蚀原理图二、杂散电流的危害杂散电流腐蚀要比一般的土壤腐蚀或电偶腐蚀破坏力要强得多。
杂散电流的腐蚀是长期的积累效应，大部分是穿孔形式，多发生在金属管线与钢轨的跨越交叉处以及卡固支架部位附近。
据统计，旧式的运输系统设计中每300m可以产生20A~200A的大地杂散电流；新式的运输系统设计中已经针对杂散电流作了适当的设计，以便把大地杂散电流减小到最低水平。
地铁杂散电流的危害与防护
地铁杂散电流的危害与防护随着城市的快速发展，地铁作为一种重要的城市交通方式，已经深入人心。
然而，很少有人关注到地铁中存在的一个潜在危险——杂散电流。
杂散电流是指在交流电路中出现的一种电流，它不仅对设备产生破坏，还有可能对人体造成生命危险。
在地铁站和车辆内，杂散电流主要是由于从地面引入的电压和电磁干扰产生的。
地铁杂散电流的危害有哪些？1.影响人体健康地铁杂散电流对人体健康的影响具有潜在性、隐蔽性和无处不在性。
它会产生电刺激、电灼伤、心肌抽搐、呼吸麻痹、晕厥、昏迷等影响。
特别是对于那些心脏病和呼吸系统疾病的人，一旦被电击，后果将会不堪设想。
2.危及乘客安全地铁杂散电流可能会影响到地铁车辆的制动装置、信号系统、防火安全等一系列设备，进而危及到乘客的安全。
如果地铁列车在行驶过程中发生故障，那么将会给乘客的生命安全带来不小的威胁。
3.对设备造成损害地铁杂散电流不仅对人体有害，还会对地铁设备造成损害。
比如制动装置、信号系统、通风系统等设备在受到电流干扰后，可能会发生器件损坏、电路失真、系统故障等情况，导致设备无法正常运行，从而影响地铁的稳定运行。
如何防止地铁杂散电流？1.加强系统维护地铁系统维护是防止杂散电流的关键。
地铁运行一段时间后设备会逐渐老化，这时候就需要加强维护。
减少设备与地面接触的表面积，加强涂覆铁氧体等防护措施，都能有效降低杂散电流的危害。
2.加强设备防护在地铁站和列车内设置地线，保证操作面不产生漏电现象，同时采用多层绝缘措施，确保设备完好无损，并配备相应的转换电源措施，对于老旧设备也要及时进行更换。
3.加强地面电势调节通过地面电势调节，将地面电势维持在一个稳定的范围内，有效降低地铁杂散电流的危害。
可以使用电容接地、自耦变压器、双绕组变压器等装置，来将不同的电源接通到地面电网上，并对接口间进行隔离，避免有害的电流流入到地铁车辆和站台。
总之，地铁杂散电流的危害不可小觑，对于地铁系统和乘客的安全，我们必须采取积极的防范和措施。
浅谈地铁直流牵引供电中的杂散电流危害
可以从外加防护设备和对回流系统自身改进两个方面考虑防治地铁钢轨电位异常升高和杂散电流腐蚀地下金属管网问题。在钢轨与地之间加装钢轨电位限制装置是从回流系统外部防治钢轨电位异常升高的主要方法。钢轨电位对轨——地电位进行采集，当采集的轨——地电位高于设定值时，开关闭合，钢轨与地接通，钢轨电位迅速降低，
图3钢轨电位限制装置结构图
图4铺设排流网回流路径截面
城市轨道交通系统建设之初就已经认识到杂散电流会造成的危害，在设计和施工过程中采取各种方法加强走行轨与大地的绝缘以防止电流泄露。在轨道交通运行初期，走行轨与大地的绝缘程度高，泄露电流较小，则杂散电流较少。但随着时间的增加，轨道交通运行年限的增长，绝缘材料的老化，同时受到自然环境的各种侵蚀，污染等因素的影响。走形轨对地绝缘程度越来越差，从而造成杂散电流的增大。
铁锈沉淀在被腐蚀金属表面持续膨胀导致金属破裂，还可能对地铁隧道主体结构的钢筋混凝土结构造成破坏，如果这些情况发生，将会对地铁的正常运营造成十分严重的影响。
除去地铁杂散电流的腐蚀之外，还有自然腐蚀也会对地下金属管网造成破坏，但是自然腐蚀的腐蚀电流特别小，只是毫安级别，而地铁杂散电流则能够达到几安培甚至上百安培，所以地铁杂散电流对地下金属管网的破坏相比自然腐蚀要严重许多。随着城市规模的不断扩大，地铁线路的建设也越来越多，因而地铁杂散电流对地下金属造成影响的区域也随之不断扩大，另外由于对杂散电流有影响的一些因素是随时间变化的，所以杂散电流对地下金属管网的腐蚀也具有一定的不确定性。由于地铁杂散电流峰值可以达到上百安培，如果腐蚀发生在金属局部位置时，腐蚀过程就会很剧烈，会在较短时间内对金属结构造成严重破坏。
图1为地铁杂散电流腐蚀地下的金属及钢轨元件
二、典型的牵引供电系统
地铁杂散电流防护探讨
地铁杂散电流防护探讨摘要：地铁作为人们首选出行的交通工具，具有快捷、舒适等特征。
地铁的直流供电作为供电配电的配套装置，其最核心的技术是直流供电控制和保护装置，同时也是地铁直流牵引供电系统的安全可靠运行的重要保障技术。
本文根据多年工作实践，对地铁直流牵引供电的轨道保护技术进行研究。
关键词：地铁；直流牵引供电；轨道；保护技术前言近几年我国地铁建设力度不断加大，有效缓解了地面交通的压力。
地铁运行的安全及可靠性也得到人们的关注。
作为地铁列车运行的供电系统---直流牵引供电系统，是故障频发的系统之一。
直流牵引供电系统的馈线保护以微处理器为基础，用来完成对直流快速断路器的控制和保护。
保护装置集成了监测、运算、控制、输入输出及通信等多种功能。
直流控制和保护系统应具备模块化，适应能力强的特点，以满足牵引供电系统的各种需要。
由此可以看出，地铁建设中的直流牵引供电保护技术是非常重要的。
它能够对于故障及时发现与我处理，减少故障给地铁正常运营带来的经济损失。
因此，本文以地铁轨道建设为核心，对一些直流牵引供电保护技术进行了分析。
相应地，下面是某地区地铁轨道直流牵引供电系统的接线图。
一、框架泄露保护原理及作用框架泄露保护主要监测直流设备接地部分与带电部分的泄露电流及电压，当绝缘降低，存在泄露电流或电压，甚至是短路电流产生时，电流电压达到一定动作值，启动框架泄露保护，联跳相关直流及交流断路器，防止故障范围进一步扩大。
框架泄露保护属于较严重的直流系统故障，发生后人员应在第一时间内赶赴现场进行处理。
框架泄露保护主要是为了防止当直流系统设备内部绝缘降低时，设备正极与柜体发生漏电所造成的危害。
框架泄露保护是直流供电系统中特有的保护。
图 1 地铁轨道直流牵引供电系统接线图二、框架泄露保护的组成与配合框架泄露保护部件主要包括电流元件和电压元件，其主要实现电流保护和电压保护。
（1）电流元件框架泄露保护装置内设定有一个电流元件，电流元件主要包括分流器和电流检测元件，一端接设备外壳，另一端接地。
阐述地铁的杂散电流防护措施
阐述地铁的杂散电流防护措施目前，我国地铁供电系统基本上采用的是直流牵引供电方式，牵引变电所提供地铁列车需要牵引的电流，先通过架空线或接触轨向地铁列车输送直流电，再通过走行轨回流到牵引变电所。
钢轨理论上对地绝缘安装，但因为施工工艺及绝缘材料性能等原因，钢轨不可能做到对地面完全绝缘。
而且钢轨的绝缘水平会随着绝缘材料的老化而渐渐降低，造成部分的电流不从走行轨回流，而是以散流的形式流入大地，再由大地流回走行轨并返回牵引变电所，从而形成杂散电流。
1 杂散电流的腐蚀机理地铁（轻轨）采用直流供电方式，利用钢轨作为回流线，由于钢轨对地绝缘不充分，直流供电的地铁系统的走形轨本身具有电阻且走形轨对地做不到完全绝缘，所以有一部分电流从走形轨泄漏到大地。
这部分从走形轨漏出的电流被称为杂散电流，又叫迷流。
杂散电流从走形轨漏出后，经过地铁的道床流入大地，然后从大地流回钢轨回流点。
这种杂散电流对地铁隧道中的结构钢筋产生腐蚀，破坏了结构钢的强度，降低了其使用寿命。
杂散电流腐蚀属于电化学腐蚀，电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。
在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程。
介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。
进行电子传导的金属导体与进行离子传导的电解质相接触的界面称为电极系，电子导体和离子导体的接合称为e-i接合。
地铁直流牵引供电方式所形成的杂散电流及其腐蚀部位如图1所示，走行轨和金属管线均为电子导体，地面为离子导体，电子在A点和D点流出，那么金属导体和地面一起组成的界面为阳极。
在电流经过过程中，如果电流在B点和F点流入，那么地面与金属导体所共同组成的界面为阴极。
根据图1可以看出，杂散电流所流过的地方可以看成两个电解电池串连在一起。
当杂散电流由钢轨（A）和金属管线（D）部位流出时，都会发生失掉电子的氧化反应，该部位的金属就会遭到腐蚀。
2 杂散电流的危害地铁的杂散电流是一种有害的电流，会对地铁中的电气设备、设施的正常运行造成不同程度的影响，还会对隧道、道床的结构钢和附近的金属管线造成危害。
地铁系统杂散电流的产生危害与防护
地铁系统杂散电流的产生危害与防护地铁系统杂散电流的产生危害与防护前言：杂散电流会对地下结构的金属构件如结构钢筋、沿线金属管线等产生严重的电流腐蚀作用，严重影响地铁隧道结构的主体结构安全及设备设施。
通过介绍杂散电流的危害, 结合地铁运营实际案例分析，探讨防治的措施和方法，以达到减少地铁系统中杂散电流危害的目的，提高设备使用寿命，保障人身安全。
目前对杂散电流的主要防护和治理原则是：以堵为主，以排为辅；加强监测，防止外泄。
采取必要的防护措施，建立合理、有效的监测系统，对整个地铁系统的长期安全运行十分重要。
1杂散电流的产生与危害1.1杂散电流的产生在城市轨道交通运输系统中，通常采用以地下隧道方式为主、高架桥梁方式为辅的建筑方式，机车引用直流牵引电流，通过回流轨流回变电所负极。
完全理想情况是钢轨对地绝对绝缘，电流由变电所流出经接触网、机车、回流轨回到变电所负极端，流出电流等于回流电流；现实运行情况中钢轨对地及钢轨对结构钢筋等不可能完全绝缘，电流经接触网、机车流到回流轨，部分回流轨对地存在过渡电阻，负荷电流自回流轨泄漏至地下金属设施中，回流电流回到负极，部分泄露电流即为杂散电流，从而变电所流出电流等于回流电流加上杂散电流。
1.2杂散电流的危害杂散电流的危害特点是腐蚀强度大、分布范围比较广，对地铁系统金属管线、通讯系统、混泥土结构及人身安全均有不同程度的危害。
1.2.1腐蚀地铁结构金属及周边结构设备金属杂散电流大小在数值要比自然腐蚀的电流大几十倍，甚至上百倍，分布范围广大，从而腐蚀地铁结构设备金属及周边结构金属，如结构钢筋、市政管道等，长期腐蚀情况下，将严重缩短金属管线等设施的使用寿命，可能造成重大危害。
1.2.2对通讯系统造成影响同时杂散电流还会对通讯设备造成影响，杂散电流流入通讯设备各个导体接线中，使得通讯系统导线与大地之间形成电位差，对通信信号造成干扰和破坏，进而影响地铁正常运行及通讯设备的使用寿命。
1.2.3腐蚀混凝土结构钢筋被电化学腐蚀膨胀，使得混泥土开裂，从而破坏混凝土结构，降低钢筋混凝土结构的强度与耐久性，影响地铁结构的安全。
2024年地铁杂散电流危害及防护(三篇)
2024年地铁杂散电流危害及防护摘要：杂散电流给地铁设备、设施的安全运行和使用寿命造成影响，甚至会威胁乘客的安全，有必要对其采取防护和治理措施，以确保地铁的安全运营。
文章对地铁杂散电流的危害及防护方面进行了分析。
在地铁系统中，牵引供电系统一般采用直流方式，会产生杂散电流。
目前，地铁的牵引供电方式一般采用直流供电方式。
在理想的状况下，牵引电流由牵引变电所的正极出发，经由接触网、电动列车和走行轨返回牵引变电所的负极。
由于走行轨与大地之间的绝缘不良或不是完全绝缘，流经走行轨的电流不能全部经由走行轨流回牵引变电所的负极，有一部分电流会泄漏进入大地，然后再流回变电所，这部分泄漏到大地中去的电流就是杂散电流，也称作迷流。
走行轨铺设在轨枕、道碴或整体道床上，由于钢轨与轨枕或整体道床之间不是完全绝缘状态，钢轨与大地间存在一定的过渡电阻，其阻值表示了轨道和大地之间的阻性耦合和电导性耦合。
有关研究表明，钢轨与大地之间的过渡电阻与通过走行轨中的电流无关，其阻值取决于轨枕和轨道紧固件的类型、轨枕下面的垫层、污染程度、气象条件。
也就是说，与走行轨流人大地的杂散电流与道床类型、轨枕和轨道紧固类型有关，并还随污染程度、气象条件的变化而变化。
一、杂散电流的危害地铁中的杂散电流是一种有害的电流，会对地铁中的电气设备、设施的正常运行造成不同程度的影响，还会对隧道、道床的结构钢和附近的金属管线造成不同程度的危害。
1．引起地铁附近建筑物结构钢筋、金属管线腐蚀地铁附近的地下金属体埋于地下，周围有电解质存在，在没有杂散电流通过时，这些金属体所承受的渗透压与溶解压通常会保持平衡状态，不会发生电化学腐蚀。
但当这些金属体中流过杂散电流时，这些金属体所承受的渗透压与溶解压的平衡状态就会被打破，就要发生电化学腐蚀。
在这些情况下，会有两种过程同时发生。
如果城轨隧道、道床或其他建筑物的结构钢筋及附近的金属管线（如电缆、金属管件等）长期受到杂散电流的腐蚀，就会严重损坏地铁附近的各种结构钢筋和地下金属管线，破坏结构钢的强度，降低其使用寿命。
运营地铁线路杂散电流探讨
地铁 结构钢 筋 均需根 据相 应标准 进行搭 接焊 ， 以确 保 电气连 续。 车 站 中间 变形缝、 区 间 隧道 的变 形 缝 、 车 站和 区 间 隧道 接 １ ５ １ 处 的 施 工缝 等 两 侧用 ５ ０ ７ ５ ｍｍ 的扁铜 和侧墙 表层 结 构钢筋 焊接 引 出连接端 子 ， 两侧 的连 接端子 通过 １ ７ ９ ５ ｍｍ￣ 的铜 电缆连接 。 若是 连接端 子 出现缺失 、 断裂 等情 况 ， 就 造成该位 置 的排
地铁 杂散 电流腐 蚀防护设计 中要 求钢轨与轨 枕之 间， 紧 固螺 栓 、 扣件 、 道 钉 与轨枕 之间采 取绝缘 措施 ， 加强轨 道对道 床绝缘 ， 以减 少钢轨 泄漏 电流 。 钢 轨与 道床 间泄漏 电阻应 不小于 ｌ ５ Ｑ＊ ｋ ｍ， 单 个钢 轨的支 撑处在 干燥条件 下的 绝缘 电 阻值应 达到 ｌ ０ ８ Ｑ以上 ， 潮 湿条件 下的绝 缘 电阻值 应达到 １ Ｑ以上 。 但 隧道 内现 场环境 较差 ， 存 在粉尘 、 潮湿 甚至积 水现 象 ， 造成 回流轨 对地绝 缘强 度降低 ， 难 以达到 设 计标准 。
地铁杂散电流腐蚀防护设计中， 通常两条钢轨同时作为牵引列车回流用。
牵 引变 电所 的车站 都设置有 回流 线 ， 回流线是一 般 由两 组５ 根１ ５ ０ ｍｍ ２ ＤＣ １ ５ ０ ０ Ｖ 直 流 电缆分别 接两 根钢 轨 ， 即每 处 回流点 有 ｌ ０ 根 电缆 。 平均 每２ ０ ｏ 米， 两 钢轨 之 间设 置有 均流 线 ， 以减 小钢 轨 阻抗 。 上 下行 之 间每 隔５ ０ ０ 米 也设 置有 均流 线 。 回 （ 均） 流线 与 回流 轨主 要通 过光焊 机焊 接 （ 也可在 轨腰 打孔 通过螺 栓连接 ） 的方 式进行 连接 ， 若 是焊接 （ 连接 ） 的效 果不理 想 ， 造成接触 电阻过大 ， 可能造成 回流 不畅， 进而加 大 杂散 电流 的产 生 。 钢 轨也是 回流通路 中重要 的设备之一 ， 设计 要求单位 长度钢 轨 电阻大小为 Ｒ ＝１ ３ ． ７ Ｑ。 但是， 利用 短路 电流 法对 运营 线路 的钢轨 电 阻进 行 测试时 ， 发现 回流 轨实 际 的电阻数 据远 大于设 计值 。 原 因是钢 轨技 术参 数未达 标或接 头 、 道
浅析地铁杂散电流产生和防护措施
浅析地铁杂散电流产生和防护措施随着地铁的发展和扩建，地铁杂散电流的问题也愈发突显。
地铁杂散电流是指在交流电路中，由于施工中做成的绝缘不良和接地电阻的存在，引起接地体和邻近设备、建筑物之间发生的电位差而流过的电流。
地铁杂散电流反复流动会对铁路交通设施的机电设备和绝缘体、金属结构造成破坏，对人身安全和环境产生极大的危害。
因此，地铁杂散电流的产生和防护措施一直是地铁建设和运营管理的重点问题。
一、地铁杂散电流产生原因1、施工中绝缘不良地铁建设必须进行大量的地下施工，地铁隧道和站台的话涵中会使用大量的混凝土或金属材料，同时在接地体和隧道内敷设电缆等照明电气系统。
由于涂层与环境干湿变化的关系，电缆绝缘与涂层容易出现龟裂、剥落、老化和损坏等故障，从而形成电线泄漏电流，流经建筑物、金属管线和接地体，造成地电位差，进而导致地铁杂散电流。
2、接地电阻大地铁施工中的潜在电流问题另一个重要因素就是接地电阻。
一般来说，地铁的接地电阻应该小于4欧姆。
但是，由于阴极保护、生态排水及管廊施工中的不规范行为等原因，接地电阻不能达到要求，使地铁杂散电流不断产生。
二、地铁杂散电流危害1、对地下结构和设备造成损害地铁杂散电流造成了设备的短寿命和高损坏率，给设备维护带来了困难。
此外，杂散电流还将导致设备间隙放电，从而引起一系列的火灾和事故隐患，造成安全隐患。
2、对人身危害地铁杂散电流的大小和持续时间可能会对人体产生损害，从而引发电伤。
地铁内的乘客、地铁站附近的行人甚至是周围的居民都会受到地铁杂散电流的威胁，给人身安全带来极大的隐患。
3、对环境污染地铁杂散电流不仅对环境造成了污染，同时还会对夜间户外照明环境和邻近建筑物的照明造成影响。
三、地铁杂散电流防护措施1、人工排除法操作人员利用万用表在地面上逐个检查地下电力设备及管路设备的接地点，并分别测量每个接头电阻。
因为在接态良好的设备和绝缘不良的设备，由于电势差的不同，在地下的流过的电流也不同，经常发现绝缘不良或接头松动，利用人工排除法能实时发现、维修和更换弱环节，有效地防止受到杂散电流的损伤。
地铁杂散电流防护方案探讨
地铁杂散电流防护方案包括专用轨回流防护、消 极防护和积极防护 3 种。目前，国内地铁行业普遍采用 积极防护方案。地铁杂散电流腐蚀积极防护方案原理如 图 1 所示，电客车从接触网取流，利用走行轨回流至牵 引变电所，钢轨采用绝缘安装，在地铁地下及地面区 段，利用正线整体道床内结构钢筋的可靠电气连接，形
0 引言
由于地铁杂散电流防护系统排流装置投入使用会
架空接触网
导致钢轨电位升高，排流装置在地铁运营初期并未投入 运行，而是在运营过程中，根据监测系统对杂散电流腐 蚀状况的监测结果判断是否投入运行。在地铁日常运营 中，杂散电流收集网时常出现故障，因此本文对杂散电 流收集网在建设期按方案将整条地铁线路道床、车站及 道壁结构钢筋进行连通的必要性和合理性进行分析。
程，本文拟选取建立有边界的静态杂散电流防护模型进 集网，同时，将地下所有车站和区间隧道结构钢筋进行
行分析。为建立杂散电流防护系统的静态模型，作如下 可靠电气连接，形成杂散电流的辅助收集网，其等效模
假设：
型如图 3 所示。为便于下文分析，该工作条件称为建立
（1）钢轨的纵向电阻、主收集网的纵向电阻及辅 收集网。对其进行仿真计算，得到钢轨不同位置的泄露
现 代 城 市 轨 道 交 通 9 / 2017 MODERN URBAN TRANSIT 61
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地铁杂散电流防护方案探讨
成杂散电流的主收集网；在地下区段，利用地下车站和 无穷大，选取两牵引变电所为仿连接，形成杂散电流的辅 于两牵引变电所中间位置，忽略接触线电阻，取电客车
牵引变电所 1
U1
U2 Rg U3
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I1
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牵引变电所 2
地铁杂散电流的危害与防护措施分析
地铁杂散电流的危害与防护措施分析
xx年xx月xx日
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目录
地铁杂散电流概述地铁杂散电流的危害地铁杂散电流的防护措施地铁杂散电流监测与检测技术工程实例与分析研究展望与未来发展趋势
01
地铁杂散电流概述
地铁杂散电流是指地铁列车在运行过程中，由于钢轨与地铁列车、钢轨与地之间的绝缘损坏，产生的电流。
监测系统
通过监测系统的数据反馈，及时发现并处理了杂散电流腐蚀问题，避免了潜在安全隐患，提高了运营安全性。
效果评估
广州地铁某线路杂散电流检测与防护经验总结
广州地铁某线路在运营过程中出现杂散电流腐蚀现象，导致部分轨道电路设备故障。
工程背景
采用专业的杂散电流检测设备，定期对轨道电路设备进行检测，及时发现并处理问题。
03
地铁杂散电流的防护措施
合理规划地铁线路和结构
选用耐腐蚀材料
优化施工工艺
设计与施工阶段的防护措施
加强设备维护
01
对于地铁运营阶段的各种设备，应定期进行检查和维护，确保其正常运转，防止因设备故障导致杂散电流的产生和传播。
运营阶段的防护措施
定期检测杂散电流
02
应定期对地铁系统进行杂散电流检测，及时发现并处理杂散电流问题，防止其危害的扩大。
加强跨学科合作，促进地铁杂散电流研究的理论和实践相结合，推动相关领域的技术创新。
开展广泛而深入的实验研究，完善地铁杂散电流的监测、评估和防护技术，提高防护措施的有效性和可操作性。
研发更加高效、可靠的地铁杂散电流防护材料和设备，提高其耐久性和稳定性。
探索新的防护技术和方法，例如开发新型的绝缘材料、导电涂料等，以实现对地铁杂散电流的有效抑制和消除。
选择原则
地铁杂散电流危害及防护范本
地铁杂散电流危害及防护范本地铁杂散电流（Subway Stray Current）是指由于地铁系统中的直流供电引起的电流传播到周围物体和结构中的现象。
这种电流的存在可能会对人身安全和设施设备造成危害。
本文将探讨地铁杂散电流的危害，并提出相应的防护范本。
一、地铁杂散电流的危害1. 电击伤害：地铁杂散电流会通过接地物体传导到人体内部，导致电击伤害。
特别是当人体接触到带有地铁杂散电流的导体时，可能会发生电击事故。
这种电击伤害可导致休克、呼吸困难、心脏骤停等严重后果。
2. 对设施设备的危害：地铁杂散电流经由设施设备或结构传导，可能引起腐蚀、电解或电热效应，对设备造成损坏。
尤其对于电子设备和通讯设备，地铁杂散电流的存在可能导致其故障或损坏。
3. 水电化学腐蚀：地铁杂散电流会导致金属设施、管道和结构的金属溶解速度加快，从而引起水电化学腐蚀。
这种腐蚀可能导致管道破裂、漏水和土壤侵蚀等严重后果。
4. 电磁辐射：地铁杂散电流产生的电磁场对周围环境和人体健康也可能造成危害。
一些研究表明，长期暴露在高强度电磁场中会对人体产生不良影响，包括神经系统、生殖系统和免疫系统的损害。
二、地铁杂散电流的防护范本为了保护人身安全和设施设备的完整性，需要采取有效的防护措施来减轻地铁杂散电流的危害。
以下是一些常见的防护范本：1. 地铁系统的设计：在地铁建设过程中，应采取合适的工程措施，减少杂散电流的产生和传导。
例如，合理选择电缆的绝缘材料和建设材料，控制电流的流向和分布等。
2. 接地系统的设计：良好的接地系统能够将杂散电流牢固地引导到地下，减少对人和设备的影响。
地铁站、车辆和设施设备等各个环节都应建立可靠的接地系统，确保电流的安全漏散。
3. 监测与检测：实施地铁杂散电流监测与检测，通过定期检验和分析来评估地铁系统内的杂散电流水平。
一旦发现存在较大的杂散电流，应及时采取措施进行修复和维护。
4. 绝缘和屏蔽措施：对于地铁系统中的关键设施设备，应使用绝缘材料和屏蔽技术来防止杂散电流的侵入。
浅析地铁杂散电流产生和防护措施
综合评价法
结合现场测试和模拟仿真 结果，综合考虑多个因素 ，对地铁杂散电流防护效 果进行综合评价。
地铁杂散电流防护效果评估实例分析
某城市地铁线路杂散电流测试
通过对某城市地铁线路进行杂散电流测试，发现部分区段存在杂散电流超标现象，需要采 取相应的防护措施。
某地铁线路杂散电流防护措施效果评估
针对某地铁线路采取了杂散电流防护措施，通过现场测试和模拟仿真等方法，评估了该措 施的实际效果，为后续优化提供了参考。
地铁杂散电流产生原因
01
地铁列车运行过程中，由于轮对 与钢轨之间的摩擦和电气设备的 漏电等原因，会产生电流泄漏到 钢轨和大地中。
02
地铁供电系统中的绝缘材料老化 、破损或安装不当等原因，也会 导致电流泄漏。
地铁杂散电流危害
01
02
03
对地铁设备的影响
杂散电流会对地铁列车、 信号系统、通信设备等造 成干扰和损坏，影响地铁 的正常运行。
某地铁线路综合评价
通过对某地铁线路的综合评价，发现该线路在杂散电流防护方面存在不足，需要进一步完 善相关措施，提高地铁运营的安全性和稳定性。
04
地铁杂散电流防护技术发展趋 势与挑战
地铁杂散电流防护技术发展趋势
智能化监测与控制
利用先进的传感器、物联网技术 和大数据分析，实现对地铁杂散 电流的实时监测和智能控制，提
推广应用新技术
积极推广应用先进的杂散电流防护技术，如智能 监测与控制技术、绿色环保技术等。
加强法律法规建设
完善相关法律法规和标准规范，为地铁杂散电流 防护技术的发展提供有力保障。
THANKS
谢谢您的观看
工艺等。
成本问题
地铁杂散电流防护技术需要投入 大量资金和人力，对于一些经济 条件较差的城市来说，是一个较
浅谈地铁杂散电流的产生以及监测防治措施
浅谈地铁杂散电流的产生以及监测防治措施地铁杂散电流是指采用直流牵引供电方式的地铁列车在运行时泄露到道床及周围土壤介质的电流。
如图1所示列车所需电流由牵引变电所提供，通过接触网或接触轨向列车送电，并通过走行轨作为牵引电流回路，返回变电所；由于走行轨对地绝缘不充分，一部分牵引电流泄漏于大地，形成杂散电流；杂散电流一旦流入埋地金属管线，再从埋地金属管线流出，会在电流流出部位发生剧烈的电化学腐蚀，进而缩短埋地金属管线的使用寿命，甚至酿成危险事故。
图1 杂散电流产生原理图电池Ⅰ：A 钢轨（阳极区）→B 道床、土壤→ C 金属管线（阴极区）电池Ⅱ：D 金属管线（阳极区）→E 土壤、道床→F 钢轨（阴极区）杂散电流腐蚀机理为当地铁杂散电流由图1中两个阳极区，钢轨（A）和金属管线（D）部位流出时，该部位的金属便与其周围电解质发生阳极过程的电解作用，此处的金属随即遭到腐蚀。
杂散电流腐蚀具有腐蚀激烈，腐蚀集中于局部位置，集中于防腐层的缺陷部位等特点。
杂散电流对金属结构的腐蚀量服从法拉第电解法则，腐蚀坑呈外喇叭状，创面光滑圆亮，坑内发黑，无腐蚀产物或者很少，坑直径一般为5-10mm，坑深一般在2-4mm。
1.2地铁杂散电流的现状目前国内地铁均采用直流牵引供电系统，供电电压为直流750V和直流1500V两种电压制式。
牵引变电所通过接触网或接触轨传送至牵引机车，并通过走行轨将牵引电流返回至变电所。
如上文所述，由于走行轨很难做到对地绝缘或者绝缘随时间慢慢下降，所以有一部分电流由钢轨流入大地，再由大地流回钢轨并返回至牵引变电所，此部分电流即为杂散电流。
目前国内各城市地铁开通以后，均有不同程度的杂散电流产生，并且部分城市地铁钢轨与大地之间的绝缘越差，或者随着地铁开通年限的增加，绝缘不断下降，产生的杂散电流就相应越大。
地铁附近的金属管道或构件长期处于这种环境中，受到不同程度的腐蚀。
近年来，各城市地铁开通后，产生的杂散电流对周边的金属管线均造成不同程度的干扰，杂散电流腐蚀地铁主体结构，会降低结构钢筋的强度和耐久性，缩短埋地金属管、线的使用寿命，影响地铁正常运营，危及乘客人身安全。
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运营地铁线路杂散电流探讨
[摘要]阐述了地铁杂散电流的产生原因，分析杂散电流对地铁中的电气设备运行造成的影响，及对结构钢和附近的金属管线造成的危害。
并对运营后的地铁线路减少杂散电流的方法进行探讨。
[关键词]杂散电流危害防护控制方法
中图分类号：tm921 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）13-0229-01
1 概述
1969年，国内第一条地铁线路在北京建成并投入试运营。
随着时代的发展，上海、天津、广州、深圳等城市也先后有地铁线路投运。
地铁的快速发展也引起了人们对杂散电流腐蚀问题的关注。
据不完全统计，佛山、深圳、宁波等燃气公司先后提出地铁的杂散电流对其设备造成不同程度的影响。
鉴于此，本文对地铁杂散电流的产生原因，杂散电流对地铁设备的影响，及对附近的金属管线造成的危害等方面进行分析。
并探讨运营地铁线路减少杂散电流的方法。
2 杂散电流的定义
杂散电流又称迷失电流，是指不按照规定路线流动的电流。
通常，地铁采用走行钢轨回流的直流牵引供电系统，接触网与牵引变电所的正母线连接，回流轨与负母线连接。
由于回流轨具有纵向电阻，从电客车至变电所负母线之间的回流轨上就会产生电压降，电客车附近的回流轨电位相对高，形成轨道阳极区。
而回流轨与地做不到完全绝缘，因此就有正向漏泄电流流入大地，即产生杂散电流。
杂散电流从回流轨漏出后，经过地铁的道床流入大地，然后从大地流回钢轨回流点。
若地铁附近有导电性能较好的埋地金属管线，则有一部分杂散电流选择电阻率较低的埋地金属管线作为流通路径，在变电所附近从金属管线中流出流回变电所。
3 杂散电流的危害
3.2 有可能影响地铁安全运营
杂散电流流入电气接地装置，将引起过高的接地电位，有可能使某些设备无法正常工作，甚至会危及人身安全。
杂散电流增大，会使钢轨电位发生变化，进而引起钢轨与框架之间的电位差发生变化。
当钢轨与框架的电位差达到框架保护整定一段值时，会引起电压型框架保护报警；当钢轨与框架电位差达到或超过框架保护整定二段值，启动延时后，如电压信号一直未降低，就有可能引起牵引变电所的框架保护动作。
无论是框架保护报警还是框架保护动作，都给地铁牵引供电的安全带来不利影响，直接威胁地铁的正常的运营。
3.3 危及地铁乘客的安全。
地铁回流轨除了作为牵引回流的通路与牵引变电所的负极相连外，还与屏蔽门相连起到屏蔽门框架保护作用。
当回流轨某处或局部与大地间的绝缘比其他地方低，则该处的轨电位就会较低，而其他地方的轨电位会被抬高，造成部分地方的轨电位异常。
这样的电位会对乘客的安全构成威胁。
4 杂散电流的防护
杂散电流的防护应采取“以堵为主，以排为辅，防排结合，加强监测”的原则。
目前杂散电流防护设计方法可分为3种：堵、排、测。
其中“排”是对已产生的杂散电流采取排流或其它方法减少其腐蚀危害；“测”是对杂散电流进行实时监测，一旦发现杂散电流过高则采取一定的对策来减轻其危害。
可见“排”、“测”两法都不能减少杂散电流的产生。
下面重点探讨“堵”的方法。
“堵”是通过控制杂散电流产生的源头，以减少杂散电流产生的数量。
根据杂散电流腐蚀防护设计分析可得，影响杂散电流产生的因素主要分为以下三类：
4.1 回流通路回流情况
地铁杂散电流腐蚀防护设计中，通常两条钢轨同时作为牵引列车回流用。
牵引变电所的车站都设置有回流线，回流线是一般由两组5根150mm2dc1500v直流电缆分别接两根钢轨，即每处回流点有10根电缆。
平均每200米，两钢轨之间设置有均流线，以减小钢轨阻抗。
上下行之间每隔500米也设置有均流线。
回（均）流线与回流轨主要通过光焊机焊接（也可在轨腰打孔通过螺栓连接）的方式进行连接，若是焊接（连接）的效果不理想，造成接触电阻过大，可能造成回流不畅，进而加大杂散电流的产生。
钢轨也是回流通路中重要的设备之一，设计要求单位长度钢轨电阻大小为r=13.7μω。
但是，利用短路电流法对运营线路的钢轨电阻进行测试时，发现回流轨实际的电阻数据远大于设计值。
原因是钢轨技术参数未达标或接头、道岔处的接续电缆、鱼尾板等导流不
畅。
回流轨电阻高于设计值，也可能影响回流效果。
4.2 回流轨对地绝缘性能
4.3 排流网的连续性
地铁结构钢筋均需根据相应标准进行搭接焊，以确保电气连续。
车站中间变形缝、区间隧道的变形缝、车站和区间隧道接口处的施工缝等两侧用50？5mm2的扁铜和侧墙表层结构钢筋焊接引出连接端子，两侧的连接端子通过1？95mm2的铜电缆连接。
若是连接端子出现缺失、断裂等情况，就造成该位置的排流网出现断裂点，而杂散电流正有可能从这些断裂点跑出。
通过以上因素的分析，减少杂散电流产生主要是通过降低回流回路的阻值，增加回流轨对地绝缘来实现：
①选用符合技术规格的钢轨，采用无缝焊接技术，减少钢轨接头；钢轨接头处、道岔接头处设置足够的接续电缆，并确保有效焊接或连接。
若回流轨电阻仍偏大，可在不影响其他专业设备正常运行的前提下，通过轨旁并联回流专用电缆的方式，增加回流通路。
②回（均）流线的设置数量应符合设计要求。
电缆与回流轨连接牢靠，绝缘部分应具备良好绝缘性能；排查连接端子的连接情况，出现断点及时补焊；确保单向导通装置的正常运行等。
③钢轨设置为点支撑，增设绝缘垫，保证其绝缘性能；保持隧道内，特别是钢轨支撑部位的清洁、干燥，及时钢轨旁异物；穿过轨底的金属管线应与钢轨绝缘。
5 结论
杂散电流是一种有害的电流，会给地铁系统的设备及周边设施造成多方面的危害。
不管是初期设计还是后期运营管理，各方都应对地铁杂散电流予以重视，对其采取有效的防护和治理措施，以确保设备的安全运行。
参考文献
[1] 李威“地铁杂散电流的监测与防治”《城市轨道交通研究》2003年弟4期，48页.
[2] 金醒群“地铁杂散电流对埋地钢质燃气管道的腐蚀”《煤气与热力》 2012年第三期，32卷，a31页.
[3] 曹晓斌，吴广宁，付龙海，李增，任晓娜.“地铁杂散电流的危害及其防治”《城市轨道交通》，2006年弟4期，32页.
作者简介
李正国，男，广东，1985年1月，广州市地下铁道总公司运营事业总部，电气助理工程师，地铁供电.。