城市轨道交通轨道与供电杂散电流接口设计研究

张立国，丁静波

(1.中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055;2.中铁工程设计咨询集团有限公司轨道工程设计研究院，北京 100055)

1 杂散电流及轨道电位产生原因

城市轨道交通常用DC1500V/DC750V直流供电，牵引电流经接触网/钢轨送给车辆(组)，然后经轨道(钢轨)流回牵引变电所。三轨供电时，轨道钢轨不可能完全绝缘，必然会产生杂散电流。影响钢轨对地绝缘主要有2个方面:(1)轨道设计绝缘值可达108Ω以上，但随运营时间的延长，环境逐步恶化，电阻值会逐步减小;(2)从轨道安全和稳定考虑，钢轨距道床面高度无法达到300 mm以上完全隔离的要求，因此回流磁场影响道床钢筋结构［1-4]。在运营期间，定期清扫线路，清除粉尘、油污等，保持道床清洁干燥，有利于杂散电流防护。城市轨道交通接触网/钢轨回路及腐蚀见图1。

图1 城市轨道交通接触网/钢轨回路及腐蚀

杂散电流对轨道及周围钢筋混凝土结构产生腐蚀破坏，设计时不容忽视，应采取防护措施。轨道钢轨是供电回路的一部分，回流时产生电流I，钢轨有一定的电阻R值，就产生电位差V，使得钢轨对大地有电压(又称轨道电位)［5]。轨道电位异常波动，轨道结构受到破坏无法正常工作，威胁列车安全，问题尤为突出。

2 杂散电流接口设计的重要性

钢轨是供电回流轨的一部分，供电应结合沿线轨道部件布置情况，做好电连接设计，确保回流顺畅，防止回流不均匀造成的轨电位异常波动而电灼伤钢轨。特别在道岔区，结构设计复杂，应加强道岔区电连接设计。……