唐 伟，陈 殷，李良威

（1、2、3，中铁二院工程集团有限责任公司，高级工程师，四川成都 610031）

1 引言

油气管道与铁路临近时，电气化铁路中的交变电流会对钢制管道产生电磁干扰，从而改变管道及空间磁场分布，这一过程被称为交流干扰［1］，其会在管道上产生感应电压和电流，对管道造成电化学腐蚀，进而危害铁路和油气管道安全［2］。因此我国对交流干扰有严格限制，并规定在铁路开通运营前，需对其影响进行评估。

由于交流干扰是一个电磁感应过程，求解过程较为复杂。常用的方法为经验公式法和有限元法，经验公式法结果粗糙，工程应用常常造成不必要的冗余设计［3-4］。有限元法占用资源较大，计算速率慢，不适用于工程设计［5］。

文献［6］给出了交流干扰的解析计算方法［6］，但计算公式较为复杂，普通设计人员难以掌握。为解决这一问题，本文结合国内某条新建高速铁路与油气管道交汇时的一个典型点，介绍了一款自主开发的计算软件，该软件能计算管道交流干扰电压、电流以及空间磁场分部等，从而为防护提出建议。

2 数学建模

油气管道与铁路交汇时可能存在平行与交叉两种情况，其示意图分别如图1（a）/（b）所示。

图1 油气管道与铁路临近示意图

2.1 平行临近 当铁路与管道平行临近时，可等效为若干铁路载流导体与管道构成的电磁感应模型，此时管道上产生的感应电动势如式（1）所示，

其中，μ0、f、l分别为真空磁导率、电流频率和平行段长度，rf为大地交流电阻，Hm为管道埋设深度，dn为管道与载流导体的水平距离，D为等值深度，n为载流导体的数量，其与铁路供电方式及单复线等工况相关，In为不同导体中电流大小，与不同工况下电流分配系数相关。……