第33春第2期 2013年2月
·燃气输配与储运：
煤气与热力 GAS & HEAT
Vol. 33 No. 2 Feb.2013
轨道交通动态杂散电流干扰及傅里叶分析
周宇，秦朝葵，陈志光
（同济大学机械与能源工程学院，上海201804）
摘要：对轨道交通动态杂散电流产生机理和特点进行分析，针对杂散电流动态特性及现场测试的干扰因素，引入傅里叶分析对数据进行处理。对上海某段与轨道交通平行数设的燃气管道进行管地电位测试，利用傅里叶变换对数据进行频谱分析和滤波处理。所测管道受到来自轨道交通运行和50Hz交流电的杂散电流干扰，轨道交通运行是主要干扰源，管地电位波动与轨道交通运行具有一致性。分析结果表明了傅里叶分析对城市动态杂散电流干扰数据处理的有效性。
关键调：轨道交通；杂散电流；傅里叶分析；埋地燃气管道
中图分类号：TU996
文献标识码：B
H
作者简介：周宇（1989－）男，贵州六盘水人，博士研究
生，主要从事燃气燃烧应用等方面研究工作。
1概述
轨道交通的运行会产生杂散电流，杂散电流对埋地燃气管道、轨道交通系统内的钢轨、盾构体结构钢筋会产生严重的腐蚀作用。随着我国轨道交通建设的快速发展，杂散电流带来的腐蚀问题越来越引起关注[1-4]。受系统多机车、多状态运行特性的影响，城市轨道交通杂散电流的方向、大小处于动态变化之中，针对其动态特性，现有杂散电流监测多采用具有一定频率的自动监测系统，但现场测试中存在
基金项目：中国博士后科学基金（2012M520931）
文章编号：1000-4416(2013)02-0A28-05
诸多干扰影响，使测试数据中含有大量的背景干扰信号，给杂散电流判定及规律分析带来困难。本文对轨道交通动态杂散电流特点进行分析，采用傅里叶变换对现场测试的高频管地电位数据进行频谱分析和滤波处理，对管道杂散电流干扰及其变化规律进行分析。
2轨道交通动态杂散电流
城市轨道交通一般包括城市地铁、轻轨列车、有轨电车等，多采用直流1500/750V驱动，走行轨回流，系统供电回路与杂散电流的产生见图1。变电站将交流电变换为直流电，经接触网向机车供电，电流由钢轨及与之相连的导线返回变电站。由于钢轨具有一定的电阻，电流在钢轨中产生电位差，同时钢轨对地也存在电位差，轨道不可能完全对地绝缘，使得钢轨中部分电流泄漏进人大地形成杂散电流。泄漏到大地的杂散电流流入地下构筑物、埋地燃气管道等埋地金属结构，经埋地金属结构流至变电站负极附近通过土壤重新流人钢轨，在电流流出的部位金属发生腐蚀[5]
杂散电流受多种因素的影响，实际工程中通过测定管地电位正向偏移或管道周围土壤电位梯度来判断杂散电流的干扰情况。GB/T19285—2003《埋
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万方数据