- 頭條為什么絕大部分國內地鐵供電系統的排流裝置都是“設而不投”？2023-02-20 作者：劉煒、鄭杰 等 | 來源：《電工技術學報》 | 點擊率：導語直流牽引供電系統中，排流裝置投入后究竟是改善還是惡化雜散電流一直飽受爭議，絕大部分國內地鐵供電系統的排流裝置都是“設而不投”。為此，西南交通大學電氣工程學院、成都地鐵運營有限公司、國網湖南省電力有限公司益陽供電分公司的劉煒、鄭杰、李田、李思文、楊龍，在2022年第18期《電工技術學報》上撰文，建立包括排流裝置在內的鋼軌回流系統模型，綜合分析排流裝置對雜散電流分布的影響，并通過CDEGS仿真驗證模型的可靠性；然后分析雜散電流排流系統各參數對一次雜散電流與排流網效率的影響。
在直流牽引供電系統中，較高的鋼軌對地過渡電阻只在軌-地絕緣良好且軌道環境干燥的情況下存在。實際上，由于鋼軌對地過渡電阻有限，總會有部分鋼軌回流泄漏至大地，這部分電流稱為雜散電流。雜散電流可引起金屬結構腐蝕，也能造成變電器主變壓器直流偏磁等。
目前，對雜散電流的研究主要分為兩類：一是通過對回流系統進行建模，仿真分析雜散電流與鋼軌電位的分布規律，研究其影響因素；二是研究防護治理措施，以盡可能減少其造成的負面影響。雜散電流防護措施主要包括縮短變電所距離、增大鋼軌對地過渡電阻、減小回流系統單位長度電阻和增加均流線等。
國內的地鐵設計規范中明確規定，在無砟道床中應當設置排流網，作為雜散電流腐蝕防護的重要部分。在國內，每個牽引所均設置了雜散電流排流裝置，排流裝置通過二極管在排流網、地和負母排之間形成單向導通。但有學者指出，在浮地系統中，使用雜散電流排流裝置，將使鋼軌電位和雜散電流增加，所以并不推薦把排流二極管作為防治雜散電流的措施。
直流牽引供電系統中，排流裝置投入后究竟是改善還是惡化雜散電流一直飽受爭議，絕大部分國內地鐵供電系統的排流裝置都是“設而不投”。為此，西南交通大學電氣工程學院、成都地鐵運營有限公司、國網湖南省電力有限公司益陽供電分公司的劉煒、鄭杰、李田、李思文、楊龍，在2022年第18期《電工技術學報》上撰文，建立包括排流裝置在內的鋼軌回流系統模型，綜合分析排流裝置對雜散電流分布的影響，并通過CDEGS仿真驗證模型的可靠性；然后分析雜散電流排流系統各參數對一次雜散電流與排流網效率的影響。
圖1 單邊供電示意圖
研究人員最后在某地鐵進行了單列車運行的排流裝置投退實驗，對比排流裝置不投與投入情況下的鋼軌電位分布與排流裝置電流分布情況，分析排流裝置對雜散電流分布的影響。他們的研究結果表明，國內軌道交通工程排流網收集雜散電流的效率偏低，排流裝置投入后，一次雜散電流增大為未排流的4.87倍、5.34倍，二次雜散電流增大為未排流時的5.41倍和4.63倍。
本文編自2022年第18期《電工技術學報》，論文標題為“排流裝置對直流牽引供電系統雜散電流分布的影響”。本課題得到國家重點研發計劃子課題和四川省自然科學基金資助項目的支持。
