杂散电流如影随形，时刻在影响着我们的各种设施，给我们带来了巨大的经济损失。既然杂散电流神出鬼没，让我们防不胜防，何不妨从它的前世今生入手，积极寻找应对措施！

  杂散电流的“前世今生”

  电容耦合杂散电压

  存在于架空交流电源线和荧光灯管间的电容，由于电容耦合效应，可以在灯管未通电的状态下通过使杂散电流在灯管中流动的方式而使其发亮。霓虹灯或交流电导线周围的金属部件也会由于电容耦合现象而表现出可被测量的电动势。因此，在对架空输电系统或在中高压输电线附件进行工作时，施工安全条例要求导体和金属部件必须与地面间存在有效连接。

  感应型杂散电压

  电磁感应现象指的是当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中产生电流。当站在地面上的人员与闭合回路中的杂散电流接触时，杂散电流具有电磁感应，此类的杂散电流十分危险，并可能在高压传输线下建造的金属铁丝网上出现。

  绝缘劣化

  化学降解或是绝缘损坏也可能是造成附近物体上产生杂散电流的原因。此时，如果杂散电流通过电路流入到土壤中就会引起严重故障的发生。除此之外，水下或地下电缆的绝缘失效也会导致此类故障的发生。绝缘破坏也会由于周围环境中具有油或盐或由于物理破坏而被引起。架空绝缘体也会遭受破坏或劣化的影响。

  由机器设备载荷不平衡而引起的中性返回电流

  当三相四线制的某一相载荷不平衡时，相应的不平衡电流会通过接地的中性线。该不平衡载荷可能是由于电力设备中的故障连接或绕组缺陷所引起。当电源变压器的一次侧和二次侧同地面连接时，不平衡的电流将持续以杂散电流的形式流过，这种情况会在使用三相设备的不同行业中发生。

  回路导线

  通常来说，电动铁路系统将其中一根铁轨作为电路中的回路导线。这根回路导线会在不同区域与地面保持接触，所以其中的部分电流必然会通过地面。当电路系统使用直流电源时，此类通过地面的电流会使埋于地下的金属管道和其他物体产生杂散电压并由于和湿土接触引起的电化学反应以及金属表面发生的腐蚀而对其造成破坏。

如何检测杂散电压？

  许多电力经销商和主要电力使用商经常对杂散电压进行检测以确保公众用电安全以及腐蚀防护。用于检测杂散电压的仪器种类各异，但一般最常见的检测设备包括测电笔和电场传感器。确认性测定一般使用低阻抗电压表来测定。测电笔为手持式设备，当与带电表面接触时会通过数值的形式进行直观显示。

  低阻抗电压表可用来确定电压是否存在。电场探测器能够探查人体周围存在的电场，使用时可在远距离不直接接触被探测物体的情况下测定电场的梯度。

  杂散电流无声、无形、无味，所以要探测杂散电流是否存在十分不易。尽管对杂散电流进行的日常检测、测试十分有必要，但杂散电流可迅速地、在毫无征兆的情况下引起严重的故障。

  杂散电流腐蚀会在电流流过的管道和结构上产生局部深坑点状。但在初始阶段，肉眼是无法观察到杂散电流腐蚀所造成的影响。而具体的检测方式是通过测量金属结构与土壤之间的电势差而进行的。电流映射设备采用无线电探测器。在检测直流和交流杂散电流时会使用到不同的仪器。

 船只受到的杂散电流腐蚀

  除了一般的电化学腐蚀，船只也会受到杂散电流腐蚀的影响。船舶等金属构筑物置于海中，当这些构筑物上使用直流用电设备时，便会造成杂散电流干扰。杂散电流腐蚀会发生在金属构筑物表面的电流流出部位。

  船只电气布线系统中发生的短路故障会产生内部杂散电流。另一种外因就是同岸边电源有连接。具有内部故障的船只可以使另一艘与岸边输电线连接的完好船只发生杂散电流腐蚀。

  电路屏蔽变压器

  用屏蔽变压器将电源与船隔离，杂散电流就无法在船体电路中流动，这样电路中就不存在杂散电流，能保证电路安全。但这些变压器的价格不菲。值得注意的是，其他未安装隔离变压器的船只不能与安装过此类装置的船只之间存在连接。

由快速运输系统引起的腐蚀

  由于快速运输系统造成的杂散电流腐蚀估计每年使美国遭受到将近5亿美元的经济损失,其中包含了杂散电流对基础设施（如管道，电缆等）所造成的破坏。

  永久性接地系统允许杂散电流在电源负极功率母线和附近的地下金属结构物间自由流动。杂散电流腐蚀会发生在交通轨道、隧道、扣件、桥梁以及其他运输结构物中。

  不接地的传输系统在地面与大功率整流功率母线之间不存在金属连接。铁轨的绝缘电阻是通过对钢轨扣件进行绝缘来实现的，杂散电流在这种情况下很少出现。但由于有大量并联扣件的存在，接地会引起大量的杂散电流。

  二极管接法接地电力系统是未接地和永久性接地系统的折中产物，它能很好地限制永久性接地系统中存在的杂散电流，同时保持杂散电压维持在安全范围内。

  二极管接法接地电力系统中的大功率整流功率母线与二极管电路中的串联接地网连接。当超过最低电压阈值时，二极管可以使杂散电流从接地网流入负极功率母线，最低电压阈值可根据变电站的实际情况来设置。

  因此，高于阈值的电位会被耗散而不是在电路中持续聚积。杂散电流腐蚀仍会在此类系统中发生，对铁轨和绝缘轨条扣件造成影响。在超过最低电压阈值的情况下，回流轨偶尔对杂散电流也具有导电性。在快速传输系统的二极管连接接地中，出于对杂散电流腐蚀破坏影响的考虑，可能需要对铁轨进行早期替换。

  在电力快速运输系统中，电流通过行车轨道流回。与铁轨附近地面相连接的结构在与铁轨连接的并联电路中作为平行导体。任何埋于附近地下的结构会聚集杂散电流，还有一部分的杂散电流会通过低电阻而漏出。

  运输系统的以下方面决定了杂散电流的严重程度：

  变电站的设计和布置

  推进电流和牵引电压

  系统接地的设计

  铁轨的电阻

  铁轨和地面之间的电阻

  老式的直流电快速运输系统过去一直受到严重的杂散电流腐蚀影响。

  因此，可通过以下方式减少现代高科技快速运输系统中由杂散电流造成的破坏：

  减少回程线路中铁轨的电阻

  增加地面和铁轨间的电气绝缘

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责任编辑：王元

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