城市轨道交通供电区间过渡电阻在线测量方法的研究

张栋梁，高 强，阳建林，张少强，王志宏

（中国矿业大学 信息与电气工程学院，江苏徐州221008）

随着科技和城市化的发展，大运量的轨道交通在现代化大城市中起着越来越重要的作用。城市轨道交通运输系统中，机车采用直流供电，利用钢轨作为电流返回线，而钢轨对地无法完全绝缘，所以一部分电流会由钢轨向大地泄漏，形成杂散电流。由于杂散电流的存在，城市轨道交通周围的埋地金属管道、通讯电缆外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋会发生电化学腐蚀。由于城市轨道交通结构在施工完成后已定型，经过若干年运营，若因发生杂散电流腐蚀而要对主体结构进行翻修将是十分困难的［1］。研究表明，城市轨道交通运营中，轨地过渡电阻降低是产生杂散电流的主要原因，保持轨地过渡电阻值是防治杂散电流的有效方法［2］。因此在城市轨道交通运营过程中，应对轨地过渡电阻进行实时监测。国际和国内行业标准的过渡电阻测量方法是在机车停运时，采用人工测量，存在工作量大、精度差［3］。文献［4］提出了过渡电阻在线测量方法，理论上系统测量操作简单、精度高，但现场测量所需数据难以测试，并且测试误差较大［5］。下面讨论一种利用机车运行时的排流电流作为测试电源的测量方法。

1 回流系统过渡电阻和电位分布

图1为典型的城市轨道交通回流系统过渡电阻分布示意图；RS为钢轨纵向电阻，Ω／km；Rg为钢轨对地过渡电阻，Ω·km。在列车运行时，走行轨中流过几千安倍的电流，在走行轨的纵向电阻上形成对地的一个电位分布。……