在直流牵引供电系统中，较高的钢轨对地过渡电阻只在轨-地绝缘良好且轨道环境干燥的情况下存在。实际上，由于钢轨对地过渡电阻有限，总会有部分钢轨回流泄漏至大地，这部分电流称为杂散电流。杂散电流可引起金属结构腐蚀，也能造成变电器主变压器直流偏磁等。

目前，对杂散电流的研究主要分为两类：一是通过对回流系统进行建模，仿真分析杂散电流与钢轨电位的分布规律，研究其影响因素；二是研究防护治理措施，以尽可能减少其造成的负面影响。杂散电流防护措施主要包括缩短变电所距离、增大钢轨对地过渡电阻、减小回流系统单位长度电阻和增加均流线等。

国内的地铁设计规范中明确规定，在无砟道床中应当设置排流网，作为杂散电流腐蚀防护的重要部分。在国内，每个牵引所均设置了杂散电流排流装置，排流装置通过二极管在排流网、地和负母排之间形成单向导通。但有学者指出，在浮地系统中，使用杂散电流排流装置，将使钢轨电位和杂散电流增加，所以并不推荐把排流二极管作为防治杂散电流的措施。

直流牵引供电系统中，排流装置投入后究竟是改善还是恶化杂散电流一直饱受争议，绝大部分国内地铁供电系统的排流装置都是“设而不投”。为此，西南交通大学电气工程学院、成都地铁运营有限公司、国网湖南省电力有限公司益阳供电分公司的刘炜、郑杰、李田、李思文、杨龙，在2022年第18期《电工技术学报》上撰文，建立包括排流装置在内的钢轨回流系统模型，综合分析排流装置对杂散电流分布的影响，并通过CDEGS仿真验证模型的可靠性；然后分析杂散电流排流系统各参数对一次杂散电流与排流网效率的影响。

图1 单边供电示意图

研究人员最后在某地铁进行了单列车运行的排流装置投退实验，对比排流装置不投与投入情况下的钢轨电位分布与排流装置电流分布情况，分析排流装置对杂散电流分布的影响。他们的研究结果表明，国内轨道交通工程排流网收集杂散电流的效率偏低，排流装置投入后，一次杂散电流增大为未排流的4.87倍、5.34倍，二次杂散电流增大为未排流时的5.41倍和4.63倍。

本文编自2022年第18期《电工技术学报》，论文标题为“排流装置对直流牵引供电系统杂散电流分布的影响”。本课题得到国家重点研发计划子课题和四川省自然科学基金资助项目的支持。