分享：影響地鐵車輛段雜散電流分布及其對臨近埋地鋼質(zhì)油氣管道干擾的關(guān)鍵因素

地鐵車輛段由于軌道絕緣等級相對較低（國內(nèi)多個(gè)車輛段測試結(jié)果為0.1~0.2Ω）,一直是地鐵系統(tǒng)雜散電流防控的薄弱環(huán)節(jié),國內(nèi)地鐵幾乎都存在車輛段雜散電流超標(biāo)的現(xiàn)象,段內(nèi)設(shè)備燒損、掛地線打火、軌電位頻繁動(dòng)作等現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生[1-6]。相關(guān)測試結(jié)果顯示,即使車輛段內(nèi)整流機(jī)組完全斷電,經(jīng)出入段單向?qū)ㄑb置回流的正線饋電電流也可高達(dá)500~1 000 A[7],導(dǎo)致臨近埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)電位顯著波動(dòng)[8-9]。近年來,國內(nèi)外學(xué)者針對地鐵車輛段雜散電流問題開展了一些研究,但聚焦車輛段雜散電流對臨近埋地鋼質(zhì)管道干擾關(guān)鍵因素測試的研究鮮有報(bào)道。作者以國內(nèi)某地鐵線路車輛段及其臨近的埋地鋼質(zhì)管道為研究對象,采用GPS同步測量的方式對車輛段軌道、管道的電位和電流參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,對比分析了單導(dǎo)柜自動(dòng)消弧裝置、單導(dǎo)柜二極管支路和庫內(nèi)軌道接地方式三個(gè)關(guān)鍵因素對段內(nèi)雜散電流分布和管道干擾的影響,并介紹了相應(yīng)的優(yōu)化措施,希望為地鐵雜散電流的防護(hù)提供指導(dǎo)和借鑒。 

1.   現(xiàn)場測試

1.1   測試位置

地鐵車輛段與臨近埋地管道3個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的相關(guān)位置關(guān)系如圖1所示,管道監(jiān)測點(diǎn)與地鐵車輛段及臨近地鐵車站的方位關(guān)系和相對距離見表1?？梢?管道1#~3#監(jiān)測點(diǎn)均位于對應(yīng)車輛段的同側(cè),除與車輛段臨近外,還與地鐵正線并行接近,最小垂直距離約2.3 km。 

圖  1  管道與地鐵線路的相對位置關(guān)系

Figure  1.  Relative position between pipeline and metro line

圖2為車輛段牽引負(fù)回流系統(tǒng)示意圖。在停車庫、靜調(diào)庫和出入段分別設(shè)置了兩臺單向?qū)ㄑb置（以下稱單導(dǎo)）,單向布置于軌道的兩側(cè)。各股軌道間通過均流線連接在一起,段內(nèi)整流機(jī)組提供的牽引電流分別經(jīng)庫前單導(dǎo)、靜調(diào)庫前單導(dǎo)和出入段處回流電纜流回至段內(nèi)變電所負(fù)極,正線回流電流經(jīng)出入段單導(dǎo)流回正線。庫內(nèi)軌道經(jīng)軌電位限制裝置（OVPD）與接地網(wǎng)連接,保護(hù)動(dòng)作閾值設(shè)置為60 V。單導(dǎo)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示,其中包含了5路二極管并聯(lián)支路、1路自動(dòng)消弧裝置支路和1路電動(dòng)隔離開關(guān)支路。二極管并聯(lián)支路用于回流正線牽引電流。自動(dòng)消弧裝置支路用于限制絕緣節(jié)兩端電壓降,避免鋼軌打火,保證人身安全,其控制回路主要由可控硅構(gòu)成,通過兩個(gè)導(dǎo)通邏輯控制：一個(gè)是光電傳感器探測到列車通過絕緣節(jié)；另一個(gè)是絕緣節(jié)兩端的電壓降大于其正向?qū)妷?/span>U0。滿足其中一個(gè)邏輯即可觸發(fā)閉合導(dǎo)通信號,該車輛段自動(dòng)消弧裝置的U0設(shè)置為12 V。當(dāng)主回路快速熔斷器熔斷或二極管損壞時(shí),電動(dòng)隔離開關(guān)支路可實(shí)現(xiàn)絕緣節(jié)兩端軌道短接,不影響機(jī)車的正常運(yùn)行[10]。 

圖  2  車輛段牽引負(fù)回流系統(tǒng)示意圖

Figure  2.  Schematic diagram of metro depot traction negative return system

圖  3  單向?qū)ㄑb置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

Figure  3.  Internal structure diagram of one-way conduction device

1.2   測試參數(shù)與工況

在測試過程中共涉及三種工況：出入段單導(dǎo)正常運(yùn)行和庫內(nèi)OVPD分閘（以下稱工況一）；出入段單導(dǎo)拆除和庫內(nèi)OVPD分閘（以下稱工況二）；出入段單導(dǎo)拆除和庫內(nèi)OVPD合閘（以下稱工況三）。為了規(guī)避地鐵系統(tǒng)因不同時(shí)間段發(fā)車頻率不同造成的影響,選取相同發(fā)車頻率時(shí)間段開展測試,且測試期間車輛段混合變電所始終處于斷電狀態(tài),每種工況的測試時(shí)間為2 h。同時(shí),為了避免車輛段和臨近的地鐵車站內(nèi)OVPD合閘對測試結(jié)果的影響,在整個(gè)測試過程中保證臨近車站內(nèi)的OVPD始終處于分閘狀態(tài)。 

測試參數(shù)包括：管道通/斷電電位、正線軌道對地電位、段內(nèi)（庫內(nèi)和庫外）軌道對地電位、出入段單導(dǎo)流經(jīng)電流、庫前單導(dǎo)流經(jīng)電流和庫內(nèi)OVPD流經(jīng)電流。管道與車輛段的電位和電流參數(shù)通過數(shù)據(jù)采集記錄儀的GPS模塊實(shí)現(xiàn)同步測試,同步時(shí)間誤差小于0.1 s。 

1.3   測試方法

1.3.1   管道通/斷電電位

目標(biāo)埋地油氣管道外徑為1 219 mm,采用3PE防腐蝕涂層,埋深2 m。為了充分評估管道受地鐵雜散電流干擾影響,出于保守考慮,選取1 cm2陰極保護(hù)檢查片測試管道電位。陰極保護(hù)檢查片埋設(shè)于管道測試樁處,與管道同埋深,與管道外壁水平間距為300 mm。通過測試樁將陰極保護(hù)檢查片與管道實(shí)施電連接,待試片極化24 h后,利用uDL2 Micro Data Logger型數(shù)據(jù)記錄儀測試試片的通/斷電電位,通斷周期為12 s/3 s,采樣頻率為1 s/次。圖4為管道電位測試原理圖。 

圖  4  管道電位測試原理圖[11]

Figure  4.  Schematic diagram of testing pipeline potential [11]

1.3.2   軌道對地電位

正線軌道和庫外軌道對地電位的測試位置為出入段單導(dǎo)處,如圖5所示。單導(dǎo)內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)電纜連接母排,分別連接絕緣節(jié)兩端的正線軌道和庫外軌道。采用便攜式硫酸銅參比電極和uDL1 Micro Data Logger數(shù)據(jù)記錄儀對正線軌道和庫外軌道對地電位進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測,采樣頻率為1 s/次。測試前將uDL1 Micro Data Logger數(shù)據(jù)記錄儀的量程設(shè)置為高量程（+150 V/-150 V）,記錄儀正極連接至軌道端子母排,負(fù)極連接至便攜式硫酸銅參比電極。庫內(nèi)軌道對地電位的測試位置為庫前單導(dǎo)處,測試方法同上。 

圖  5  軌道對地電位測試原理圖

Figure  5.  Schematic diagram of testing rail-to-ground potential

1.3.3   單導(dǎo)流經(jīng)電流、庫內(nèi)OVPD流經(jīng)電流

采用uDL1 Micro Data Logger數(shù)據(jù)記錄儀分別測試單導(dǎo)內(nèi)線路總電流傳感器（圖3中FL處）和OVPD內(nèi)的電流傳感器兩端電壓,根據(jù)電壓換算成電流。單導(dǎo)和OVPD的電流傳感器規(guī)格分別為：2 500 A/75 m V和1 000 A/60 mV。規(guī)定車輛段至正線方向?yàn)槌鋈攵螁螌?dǎo)正電流方向,庫內(nèi)至庫外方向?yàn)閹烨皢螌?dǎo)正電流方向,軌道至地為OVPD正電流方向。測試前將uDL1 Micro Data Logger數(shù)據(jù)記錄儀的量程設(shè)置為低量程（+150 mV/-150 mV）,采樣頻率為1 s/次。 

2.   結(jié)果與討論

2.1   自動(dòng)消弧裝置的影響

在工況一下,庫內(nèi)、庫外軌道對地電位和出入段單導(dǎo)流經(jīng)電流如圖6所示。庫內(nèi)軌道對地電位與庫外軌道對地電位具備良好的對應(yīng)性和相關(guān)性,庫內(nèi)軌道對地電位略正于庫外軌道對地電位。這主要是因?yàn)樵谠摐y試時(shí)間段內(nèi),庫前單導(dǎo)始終有正向電流流過,如圖7所示,庫內(nèi)軌道與庫外軌道始終保持電連通狀態(tài)。由于二極管的正向壓降,庫內(nèi)軌道對地電位略正于庫外軌道對地電位,出入段單導(dǎo)正向流經(jīng)電流始終與負(fù)值的軌道對地電位相對應(yīng),即庫內(nèi)外軌道對地電位為負(fù)值時(shí)才會有正向電流流經(jīng)出入段單導(dǎo),且電位越負(fù),單導(dǎo)正向流經(jīng)電流幅值越大。圖6對應(yīng)時(shí)間段內(nèi)單導(dǎo)正向流經(jīng)電流極值約183 A。除了正向電流外,部分時(shí)刻有負(fù)向電流流經(jīng)出入段單導(dǎo),即從正線流入車輛段線。圖6對應(yīng)時(shí)間段內(nèi)負(fù)向電流極值約90.77 A,庫內(nèi)外相應(yīng)的軌道對地電位呈現(xiàn)正值。簡而言之,在工況一下,來自正線的雜散電流經(jīng)出入段單導(dǎo)流入和流出車輛段,段內(nèi)相應(yīng)的軌道對地電位呈現(xiàn)正向和負(fù)向波動(dòng)。 

圖  6  庫內(nèi)、庫外軌道對地電位和出入段單導(dǎo)流經(jīng)電流（工況一）

Figure  6.  Rail-to-ground potentials inside and outside parking garage and current through one-way conduction device at entrance and exit of metro depot (working condition of No.1)

圖  7  庫內(nèi)、庫外軌道對地電位和庫前單導(dǎo)流經(jīng)電流（工況一）

Figure  7.  Rail-to-ground potentials inside and outside parking garage and current through one-way conduction device before parking garage (working condition of No.1)

由于測試時(shí),車輛段內(nèi)的整流機(jī)組完全斷電,因此流經(jīng)單導(dǎo)的電流均為來自正線的雜散電流。結(jié)合圖3進(jìn)一步分析出入段單導(dǎo)流經(jīng)電流與正線軌道對地電位、正線軌道與庫外軌道間電位差之間的關(guān)系,結(jié)果如圖8所示。由圖8（a）可知,當(dāng)正線軌道對地電位為負(fù)值時(shí),出入段單導(dǎo)存在正向電流,當(dāng)正線軌道對地電位為正值且幅值較小時(shí),無電流流經(jīng)單導(dǎo),即此時(shí)沒有雜散電流流入車輛段。這是因?yàn)楫?dāng)正線軌道對地電位U1為負(fù)值時(shí),段內(nèi)軌道對地電位U2也為負(fù)值（見圖6）,此時(shí)地電位正于軌道電位,電流從大地流向軌道。由于段內(nèi)軌道受軌道制式及環(huán)境的影響,絕緣性能相對比較薄弱,大地中的雜散電流Is很容易通過段內(nèi)軌道匯集,并通過出入段單向?qū)ㄑb置流回正線軌道,如圖9所示,此時(shí)車輛段相當(dāng)于一個(gè)大的電流吸收源。而當(dāng)正線軌道對地電位為正值時(shí),由于絕緣節(jié)的存在和二極管的反向截?cái)嘈?yīng)導(dǎo)致電流無法通過單向?qū)ㄑb置流入車輛段[12-14]。由圖8（b）可知,當(dāng)絕緣節(jié)兩端正線和段內(nèi)軌道電位差大于消弧裝置的導(dǎo)通電壓U0（設(shè)置為12 V）時(shí),消弧裝置支路反向?qū)?出入段單導(dǎo)出現(xiàn)負(fù)向電流,相應(yīng)的軌道對地電位出現(xiàn)正向波動(dòng),且正線和段內(nèi)軌道電位差越大,單導(dǎo)負(fù)向電流和段內(nèi)軌電位幅值越大。 

圖  8  出入段單導(dǎo)流經(jīng)電流與正線軌道對地電位、正線與段內(nèi)軌道電位差的關(guān)系（工況一）

Figure  8.  Relation of current through one-way conduction device at entrance and exit of metro depot to rail-to-ground potential of main line (a), voltage difference of rail between main line metro depot (b) (working condition of No.1)

圖  9  正線雜散電流回流示意圖

Figure  9.  Schematic diagram of main line stray current return circuit

利用Pearson相關(guān)性分析方法[15-16]對軌道對地電位、電流參數(shù)與管道通電電位的相關(guān)性進(jìn)行解析,得到相關(guān)性系數(shù)矩陣,結(jié)果如圖10所示。由圖10可知,管道通電電位與軌道對地電位和電流參數(shù)的相關(guān)性系數(shù)絕對值均小于0.8,且與正線軌道對地電位的相關(guān)性相對較高。結(jié)合圖1所示的管道和地鐵線路相對位置關(guān)系,可以推斷本案例中管道與車輛段和正線同時(shí)并行接近時(shí),管道通電電位受正線和車輛段雜散電流耦合影響,與單一位置處的軌道對地電位或單導(dǎo)流經(jīng)電流間均無顯著的相關(guān)性,且受正線雜散電流的影響程度相對較高。因此,選取正線軌道對地電位輔助分析管道通電電位波動(dòng)情況,結(jié)果如圖11所示。2#測試樁位置處管道夜間平穩(wěn)通電電位平均值為-1.50 V（相對于銅/硫酸銅參比電極,CSE）,管道通電電位隨正線軌道對地電位發(fā)生交替的正向和負(fù)向偏移,測量時(shí)間段內(nèi)（2 h）,1#至3#測試樁處管道通電電位分布及其相對于夜間平穩(wěn)電位的正負(fù)向偏移比例統(tǒng)計(jì)如圖12和表2所示。統(tǒng)計(jì)結(jié)果與一般認(rèn)為車輛段附近管道通電電位正向偏移的觀點(diǎn)存在一定的差異[17]。 

圖  10  軌道與管道電參數(shù)相關(guān)性系數(shù)矩陣（工況一）

Figure  10.  Correlation coefficient matrix of rail and pipeline electrical parameters (working condition of No.1)

圖  11  正線軌道對地電位和管道通電電位分布曲線（工況一）

Figure  11.  Distribution curves of rail-to-ground potential of main line and on-potential of pipeline (working condition of No.1)

圖  12  各監(jiān)測點(diǎn)處管道通電電位分布

Figure  12.  Distribution of pipeline on-potentials at testing points of No.1 (a), No.2 (b), and No.3 (c)

綜上所述：受消弧裝置反向?qū)ǖ挠绊?段內(nèi)軌道對地電位呈現(xiàn)交替性的正負(fù)向波動(dòng)；受正線和消弧裝置反向?qū)ǖ木C合影響,臨近埋地管線電位相對于夜間平穩(wěn)電位也呈現(xiàn)交替性的正負(fù)向偏移。消弧裝置反向?qū)▽Χ蝺?nèi)軌道對地電位正向波動(dòng)和受車輛段雜散電流干擾的臨近埋地管道電位負(fù)向偏移有顯著影響。因此,控制消弧裝置反向?qū)善鸬揭种贫蝺?nèi)軌道對地電位正向波動(dòng)和管道電位負(fù)偏的效果。根據(jù)電弧理論,當(dāng)開斷電源電壓大于10~12 V、電流大于80~100 mA時(shí),分開的觸頭就會產(chǎn)生電弧[18-20]。因此,消弧裝置的導(dǎo)通電壓U0閾值一般設(shè)置為12 V。但實(shí)際上,當(dāng)絕緣節(jié)處無列車通過時(shí),電流為0,即使兩端的電壓大于12 V也不會產(chǎn)生電弧,而絕緣節(jié)兩端的軌道由于負(fù)載不同,其電壓很容易超過12 V,從而導(dǎo)致消弧裝置頻繁閉合,進(jìn)而影響段內(nèi)雜散電流的分布[21-22]。消弧裝置控制電路的觸發(fā)邏輯優(yōu)化為無列車通過時(shí)絕緣節(jié)兩端電壓大于60 V或列車通過時(shí)觸發(fā)閉合導(dǎo)通信號,這樣既可以保證消弧裝置的作用,又可以防止在沒有電弧產(chǎn)生時(shí)的頻繁誤動(dòng)作,有效控制正線雜散電流對車輛段的影響[23-24]。 

2.2   二極管支路的影響

工況二是在工況一的基礎(chǔ)上拆除出入段單導(dǎo),即實(shí)現(xiàn)正線與車輛段的雙向截?cái)唷?/span>圖13為兩種工況下軌道對地電位比較?？梢?工況二下正線軌道對地電位、庫外軌道對地電位和庫內(nèi)軌道對地電位較工況一下對應(yīng)電位明顯降低,其正向電位平均值分別為3.27 V、0.45 V和0.53 V,均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求（軌道對地電位正向平均值應(yīng)小于5 V）[25],且?guī)靸?nèi)和庫外軌道對地電位均以負(fù)向波動(dòng)為主,正向波動(dòng)頻次和幅度有限,可近似忽略。這也驗(yàn)證了2.1章節(jié)中“消弧裝置反向?qū)▽Χ蝺?nèi)軌道對地電位正向波動(dòng)有顯著影響”的觀點(diǎn)。 

圖  13  兩種工況下軌道對地電位比較

Figure  13.  Comparison of rail-to-ground potentials of rail under two working conditions

進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)此時(shí)庫前單導(dǎo)流經(jīng)電流情況,如表3所示,單導(dǎo)正向流經(jīng)電流極值小于1 A,負(fù)向無電流通過,段內(nèi)雜散電流顯著減小。 

根據(jù)兩種工況下管道通電電位曲線,分別統(tǒng)計(jì)2 h內(nèi)1#至3#監(jiān)測點(diǎn)管道通電電位相對于夜間平穩(wěn)電位的偏移量（ΔE）,如圖14所示。由圖14可見,在兩種工況下,不同監(jiān)測點(diǎn)管道通電電位偏移量差異不明顯；相比于工況一下,工況二下管道通電電位波動(dòng)幅度略有增大,且負(fù)向偏移變化更為明顯。 

圖  14  兩種工況下各監(jiān)測點(diǎn)處管道電位偏移量比值

Figure  14.  Ratios of potential offset of pipeline at each monitoring point under two working conditions

進(jìn)一步解析此工況下管道通電電位與軌道對地電位的相關(guān)性,得到相關(guān)性系數(shù)矩陣如圖15所示。對比圖10可知,實(shí)現(xiàn)正線與車輛段雙向截?cái)嗪蠹丛诠r二下,管道通電電位與正線軌道對地電位相關(guān)度提高,而與段內(nèi)軌道對地電位的相關(guān)度減弱。這可能是由于工況二下管道通電電位波動(dòng)受正線的影響程度進(jìn)一步增大,原來被段內(nèi)軌道吸收和經(jīng)段內(nèi)軌道泄漏的雜散電流改由管道吸收和泄漏,從而導(dǎo)致雜散電流對管道的干擾程度增大。 

圖  15  軌道與管道電參數(shù)相關(guān)性系數(shù)矩陣（工況二）

Figure  15.  Correlation coefficient matrix of rail and pipeline electrical parameters (working condition of No.2)

綜合以上內(nèi)容可以推斷,當(dāng)無列車通過絕緣節(jié)時(shí),正線和車輛段的雙向截?cái)嗫捎行p小車輛段內(nèi)的雜散電流,但對于同時(shí)與車輛段和正線并行接近且受正線影響程度相對較高的埋地管道而言,干擾無明顯緩解,且可能導(dǎo)致管道通電電位波動(dòng)幅度增大,應(yīng)引起重視。 

近年來,具備雙向截?cái)喙δ艿男滦蛦螌?dǎo)逐漸取代了傳統(tǒng)單導(dǎo),在我國各城市軌道交通線路中的應(yīng)用逐步普及[26-28]。其核心在于對傳統(tǒng)單導(dǎo)內(nèi)部二極管支路的優(yōu)化和改造,代表性的優(yōu)化方案[29-30]有兩種。一種方案是采用接觸器代替二極管,優(yōu)化后的單導(dǎo)系統(tǒng)主要由1路接觸器支路、1路電動(dòng)隔離開關(guān)支路、1路自動(dòng)消弧裝置支路和1套光電位置傳感器構(gòu)成,如圖16（a）所示。當(dāng)光電位置傳感器檢測到列車第一個(gè)輪對進(jìn)入時(shí),接觸器導(dǎo)通,絕緣節(jié)兩端軌道電連接；當(dāng)檢測到列車的最后一個(gè)輪對離開時(shí),接觸器斷開,正線與車輛段雙向截?cái)?。另一種方案是在原有絕緣節(jié)和單向?qū)ㄑb置的基礎(chǔ)上,在靠近車輛段方向增加一組絕緣節(jié)和一套定向回流裝置,如圖16（b）所示。定向回流裝置由2路二極管支路、1路電動(dòng)隔離開關(guān)和1路自動(dòng)消弧裝置構(gòu)成。2路二極管支路分別連接至絕緣節(jié)兩端,負(fù)極連接至車輛段內(nèi)變電所負(fù)極,實(shí)現(xiàn)段內(nèi)、正線牽引電流各自回流的目的。但采用這種方式時(shí),兩個(gè)絕緣節(jié)之間的軌道可能會遭受較為嚴(yán)重的雜散電流干擾。 

圖  16  優(yōu)化后的單導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意

Figure  16.  Schematic diagram of optimized one-way conduction device system: (a) plan A: (b) plan B

對于與本案例中類似情形的管道,加強(qiáng)正線軌道絕緣水平是唯一從源頭降低雜散電流的有效措施,但由于種種原因,正線軌道的絕緣水平往往都不理想,作者團(tuán)隊(duì)測得國內(nèi)某地鐵正線軌道的對地過渡電阻僅為0.50Ω·km,遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)要求值15Ω·km,這也是目前國內(nèi)地鐵普遍面臨的尷尬處境[31-33]。 

2.3   庫內(nèi)軌道接地方式的影響

工況三是在工況二的基礎(chǔ)上閉合庫內(nèi)OVPD,使庫內(nèi)軌道與段內(nèi)接地系統(tǒng)電連接。此時(shí),正線與車輛段在出入段處被雙向截?cái)?而庫內(nèi)軌道與大地直接電連接。對比分析工況三和工況一下庫前單導(dǎo)流經(jīng)電流和庫內(nèi)OVPD流經(jīng)電流,結(jié)果如表4所示。由表4可知,兩種工況下庫前單導(dǎo)流經(jīng)電流相近,極值大于300 A。工況三下OVPD流經(jīng)的電流與庫前單導(dǎo)流經(jīng)的電流接近且均為單方向,段內(nèi)依舊存在大量的雜散電流,由此可以推斷此工況下段內(nèi)雜散電流的路徑為：段內(nèi)接地系統(tǒng)→庫內(nèi)軌道→庫前單導(dǎo)→庫外軌道→出入段絕緣節(jié)→大地→正線。 

工況三下庫內(nèi)和庫外軌道對地電位分布如圖17所示,與圖13類似,此時(shí)庫內(nèi)和庫外軌道對地電位均為負(fù)向波動(dòng)且受庫內(nèi)接地的影響,電位幅值很小。對比分析兩種工況下管道通電電位波動(dòng)情況（2 h測量時(shí)間）可知,管道通電電位正向波動(dòng)幅度無明顯差異,但在工況三下負(fù)向波動(dòng)幅度明顯小于工況二下負(fù)向波動(dòng)幅度,如圖18所示。這可能是由于更多的電流被段內(nèi)接地吸收返回正線,管道吸收的雜散電流量有所減小,具體原因有待進(jìn)一步的研究。 

圖  17  庫內(nèi)和庫外軌道對地電位（工況三）

Figure  17.  Rail-to-ground potentials inside and outside parking garage (working condition of No.3)

圖  18  兩種工況下各監(jiān)測點(diǎn)處管道通電電位偏移量比值

Figure  18.  Ratio of on-potential offset of pipeline at each monitoring point under two working conditions

綜合以上內(nèi)容可知,當(dāng)庫內(nèi)軌道與接地系統(tǒng)直接連接或者庫內(nèi)OVPD長時(shí)間閉鎖時(shí),即使采取了2.2章節(jié)介紹的優(yōu)化整改措施,車輛段仍面臨嚴(yán)重的雜散電流問題,在日常運(yùn)營管理中應(yīng)加以重視。 

3.   結(jié)論

（1）自動(dòng)消弧裝置反向?qū)▽Χ蝺?nèi)軌電位正向波動(dòng)和受車輛段雜散電流影響的臨近埋地管道電位負(fù)向偏移有顯著影響,通過優(yōu)化消弧裝置控制電路的觸發(fā)邏輯即無列車通過時(shí)絕緣節(jié)兩端電壓差大于60 V或列車通過時(shí)觸發(fā)閉合導(dǎo)通信號,可有效控制正線雜散電流對車輛段的影響。 

（2）采用兩種代表性方案對傳統(tǒng)單導(dǎo)的二極管支路進(jìn)行優(yōu)化改造,實(shí)現(xiàn)無列車通過時(shí)正線和車輛段的雙向截?cái)嗫娠@著降低車輛段內(nèi)的雜散電流。 

（3）若段內(nèi)軌道與接地系統(tǒng)直接電連接或者庫內(nèi)OVPD長時(shí)間閉鎖時(shí),即使實(shí)現(xiàn)了正線和車輛段的雙向截?cái)?車輛段仍面臨嚴(yán)重的雜散電流問題。 

（4）自動(dòng)消弧裝置反向?qū)?、二極管支路和庫內(nèi)軌道接地方式是影響車輛段內(nèi)雜散電流分布的三個(gè)關(guān)鍵因素,綜合考慮三種因素才能實(shí)現(xiàn)對車輛段雜散電流干擾的有效緩解。

文章來源——材料與測試網(wǎng)