胡维锋 花春桥

(重庆市轨道交通设计研究院有限责任公司， 401122, 重庆//第一作者，高级工程师)

目前,我国城市轨道交通普遍采用直流牵引供电系统,由于杂散电流和钢轨电位的存在，为直流牵引供电系统的安全运行带来隐患。杂散电流会对自身轨道、扣件,以及周边混凝土结构钢筋、金属管道造成严重的电化学腐蚀。通过对我国各城市已开通的地铁线路进行杂散电流检测，发现其最大幅值甚至可以达到上百安培。此外，已有多个城市检测到埋地金属管线极化电位严重超过国家标准。钢轨电位过高，会对人身安全造成危害，同时造成轨旁设备(如屏蔽门、转辙机等)出现绝缘打火、烧蚀等问题。在相同回流绝缘条件下，钢轨电位的升高可能会加剧杂散电流泄漏。目前，国内外城市轨道交通线路普遍存在钢轨电位过高问题，线路运营时钢轨电位经常达到90 V，甚至更高。

为限制直流牵引供电系统运行时产生的杂散电流与钢轨电位，线路中一般设置排流装置与钢轨电位限制装置(OVPD)。排流装置与OVPD均设置于回流系统，且连接节点存在共用节点，存在并柜的可能。本文针对排流装置与OVPD并柜进行建模分析，其结论可为两者并柜提供理论与仿真依据。

1 仿真模型建立

直流牵引供电系统主要由牵引变电所、牵引网及回流系统等组成。回流系统是牵引电流的回流通路，主要由走行轨、排流网、均回流电缆、排流装置及OVPD等组成。

根据直流牵引供电系统的实际结构，建立包含排流装置与OVPD的系统仿真模型，如图1所示。……