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軌道交通雜散電流防護：極性排流器在地鐵
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工作原理
地鐵運行時，直流供電系統通過鋼軌回流，因鋼軌對地絕緣不充分，會有電流泄漏至大地形成雜散電流。極性排流器利用半導體二極管或可控硅等元件的單向導電性，在地下金屬管線或其他結構與變電所負極母線或地鐵鋼軌之間連接。當鋼軌電位相對于大地為正值時，雜散電流從鋼軌進入被保護結構，此時極性排流器導通，讓電流安全排入地床；而當陰極保護電流等反向電流試圖通過排流器泄漏時，排流器內部的半導體結構會阻止電流通過，從而避免雜散電流對金屬結構的腐蝕。
應用場景
保護隧道結構：列車運行時，鋼軌與大地間的雜散電流可能腐蝕隧道結構，在鋼軌與排流地床間安裝極性排流器，可阻止雜散電流對隧道結構的侵蝕。
保護管道：地鐵沿線的埋地水管、輸氣管道等易受雜散電流干擾，在管道與排流地床間安裝極性排流器，能將雜散電流單向排出至大地，防止管道被腐蝕。
保護信號電纜：接觸網與鋼軌間的電流泄漏可能腐蝕沿線信號電纜，在鋼軌與排流網間設置極性排流器，結合犧牲陽極可保護信號電纜。
優勢特點
單向導通性：精準阻止反向電流，避免雜散電流對金屬結構的腐蝕，相比雙向導通的裝置，能更好地適應地鐵中電位極性變化不穩定的情況。
動態響應快：可以快速響應電位變化，響應時間通�！�0.1ms，能及時應對列車啟動、制動等引起的瞬態過電壓沖擊。
多頻段干擾抑制：不僅能防護直流雜散電流，還可通過低交流阻抗降低電磁耦合產生的交流干擾，實現多頻段干擾的協同防護。
具備防護功能：擁有防雷擊和過壓保護功能，可承受較大的瞬態電流沖擊，如可通過 20kA@8/20μs 的浪涌電流，且防護等級較高，能適應潮濕、腐蝕性等復雜環境條件。
應用案例
某城市地鐵隧道內埋地水管因雜散電流腐蝕泄漏，安裝極性排流器后，腐蝕速率降低 80%。某地鐵沿線輸氣管道安裝極性排流器后，腐蝕速率從 0.15mm/a 降至 0.002mm/a，年維修成本降低 75%。 |
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