电气化铁道长大隧道牵引回流与接地技术分析

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【摘要】研究电气化铁道长大隧道牵引回流以及姐弟技术的应用，由于在这铁道牵引的供电设施到行走通道之间可能会存在几千安的电流，同时影响到铁道长大隧道内或许会产生极相近的电压，这会对其施工人员的生命以及铁道相应的设备带来相当严重的隐患。为此，要综合运用牵引回流和接地技术的良好结合来改善这种情况，从而最小化的降低对人员和相关设施的伤害，已达到其较为人性化的设计效果。

【关键词】电气化；牵引回流；接地技术；铁道长大隧道

1.前言

随着社会经济的迅速增长，我国的民生生活水平也逐步得到改善，而与其相关的铁路技术就更是一日千里的增进。为了满足和方便群众的出行，铁路的修建也在不断的加快，铁路越修越长，与此同时的铁道长大隧道的理想设计效果和其日常的正常维护也不得不更趋于完美。正是鉴于此，本文主要着手于其中的牵引回流及接地技术的研究，从而分析出铁道长大隧道内的具体隐患所在，再为其探讨出其较为恰当的改善措施。并且还要通过专业的技术进行理论性的仿真，来验证其相关措施的具体效果，只有这样才能为铁道的设计和具体执行以及日常的维护带来有效的借鉴效果。

2.基本概念阐述

2.1 铁道长大隧道

铁道隧道具体分为四类，即特长隧道是10000m以上、长大隧道是3000-10000m、中长隧道是500-3000m、短隧道500m以内。

2.2 牵引回流

铁道的钢轨就是牵引回流的通路，同时也是轨道电路信号的载体，这是由供电所、钢轨、铁道周围导体以及大地所形成的一个牵引回流，所得出的牵引回流值的稳定供给，才能保证其安全行车。

2.3 接地技术

只要是电类设施以及其设施的一小部分与大地接触或想通（大地是零电位）[1]，我们便称为接地。接地技术是所有电气类设施安全使用的最主要的中心技术，万不可大意马虎，需得重视。

2.4 钢轨电位

通过接地的作用，导致回流电进入大地，而与此同时阻抗的作用会产生对应的对地电位，也就是钢轨电位了。

3.安全隐患的产生及其改善

在现今的隧道设计和施工中，通常为了有效的预防隧道的潮湿和沉积过多液体，都会在隧道中使用特殊涂料以及沥青等材料来形成防水干燥的效果，而这些材料又几乎都是绝缘体。从而大大的降低了隧道和大地良好的接地效果，也导致了过多的电流在隧道中回流，也就恶性的提高钢轨的电位，这会严重的影响到设施的正常运转，甚至累及其生命安全。正是由于长大隧道的特殊性所在，与一般的道路及桥梁路段等相比，其钢轨电位明显性的过大是十分严峻的问题。而在各类报道中，也曾出现了这类问题造成人员及其其他安全事故的报道，需要我们对其重视起来。现对于这类情况具体分析，包括其中的钢轨电压过大、事故剖析、措施改善、进行仿真、效果验证等各个方面。

3.1 事故案例

据相关报道，普速铁路的其中一处长大隧道，工作人员在其隧道出口发现相关的通讯设施被烧毁，严重威胁到了群众的生命安全，而隧道中的列车平均带电的电流是480安培。后经过专业的检测发现，此长大隧道的钢轨电压明显过大，视为不合格。幸好发现及时，成功阻止了一系列安全事故的发生。

3.2 钢轨电压过大

隧道钢轨电压过大，主要是由于牵引回流没有得到有效的疏散而不断聚集，而形成过大的电压。所以要通过有效的措施降低其钢轨电压，特别是在其隧道口的电流疏散[2]。

3.3 措施改善

①增加隧道中以及隧道口的接地导线；②尽量将钢轨和建造隧道的接地钢筋连通；③运用厄流变将隧道的钢轨接通综合接地的系统中去；④在隧道口的部分区域装上绝缘体的隔绝材料，降低对其人员的伤害；⑤隧道口的设施在安装的时候，要充分考虑其绝缘效果；⑥若具体施工条件满足，可以将轨道的上下轨迹以及相关的电路连通，已达到分流的效果。

3.4 进行仿真

3.5 效果验证

通过有效的措施改善，钢轨电压是能够控制在理想范围内的，也就是说是可以消除所谓的安全隐患的，可有效的保证铁道的正常运行和群众生命安全的。

4.讨论

本文的研究表明，长大隧道中的钢轨电压虽然不能完全消除，但是却可以完全控制在安全的范围内的[4]，能够较为有效地降低安全事故的发生率，为其电气化铁道长大隧道的设计提供了具体完善的解决措施。如果再结合施工环境的的综合选取和其材料的合理搭配，其效果将会更加明显。本研究成果可以在具体的工程执行中起到一定的参考价值。

参考文献

[1]王昭和.电气化铁道牵引网保护新技术探讨[J].中国商界，2012，6（6）：382-383.

[2]毕红军.电气化铁道牵引回流分布的理论分析[J].北方交通大学学报，1994，2（18）：252-258.

[3]王绥龙.化工厂电气接地技术应用[J].高新技术，2012， 14（20）：7.

[4]刘均乐.电气设备的接地技术研究[J].科技博览，2008， 2（5）：300.

作者简介：吴志辉（1983―），男，湖南永州人，学士，现供职于中国中铁隧道股份有限公司，研究方向：隧道电气施工安装。