近日，由卢春房、钱清泉院士和于松伟、蒋先国全国勘察设计大师等7位行业知名电气专家组成的评审委员会评审，对广州地铁主导的《城市轨道交通杂散电流防护理论、关键技术与应用》项目，进行了评审，认为“城市轨道交通杂散电流防护理论、关键技术与应用”成果总体技术达到国际先进水平！
一、研究背景
城市轨道交通直流牵引供电系统以钢轨回流为主，由于钢轨与大地的绝缘无法作到与输电线路等同的绝缘水平，且钢轨本身具有阻抗，机车在运行过程中，有一部分牵引电流经过钢轨泄露至大地，再经由某种途径流回钢轨并返回牵引变电所，形成杂散电流。随着地铁线网越来越密集，地下空间有限，杂散电流泄露对外可能产生的影响主要为对周边金属管道、设施的干扰及电腐蚀；对城市电网的干扰。
既有城市轨道交通杂散电流防护存在以下不足：（1）杂散电流对周边埋地金属管线的干扰机理、影响范围尚不明确，缺乏深入的理论分析研究，目前采取的措施缺乏系统的理论指导。（2）既有线路钢轨随着运行年限的增加，对地绝缘性能快速劣化，约为1 Ω·km左右，远小于15 Ω·km的设计标准值，钢轨对地绝缘性能劣化的机理尚未明确。（3）混凝土道床及轨枕作为一种永久性设施，随着运行时间及环境的变化，绝缘性能极不稳定，目前缺乏有效调控理论及技术。（4）现行标准中缺少在污秽环境下钢轨对地绝缘测量技术，杂散电流对外界干扰影响范围的评价方法。
二、关键技术及成果
为解决杂散电流防护存在的不足，从源头上对杂散电流进行有效治理，开展“回流系统杂散电流分布及其影响的研究”、“基于电磁场直流牵引负回流系统建模研究”、“城轨钢轨绝缘扣件综合绝缘性能及其检测技术研究”、“轨道交通用全绝缘轨道扣件研发”、“城市轨道交通用高绝缘性混凝土研究与开发”等系统性技术研究，取得了创新性成果。
（一）：建立了城市轨道交通牵引供电电磁暂态模型与杂散电流电磁暂态耦合模型，揭示了杂散电流对金属管道的干扰机理，构建了隧道环境下钢轨回流绝缘性能综合提升方案，提出了基于地表电位梯度的动态杂散电流干扰范围评估方法，实现了杂散电流干扰范围界定。
（二）：创立了抑制杂散电流的四级电气绝缘体系，构建了钢轨回流绝缘性能综合提升方案，研发了钢轨与扣件隔离系统、新型全绝缘扣件系统，解决了因扣件连接缝水桥效应导致的钢轨扣件绝缘快速劣化问题，钢轨对地绝缘电阻大于150Ω·km。
（三）：探明了混凝土孔隙导电机理，发明了高阻抗混凝土制备技术，实现了轨道结构混凝土绝缘性能可控，干燥状态混凝土电阻率提高20倍、饱水状态混凝土电阻率提高10倍的目标。
（四）：建立了轨道对地绝缘综合测试专用实验平台，开发了扣件免拆解检测技术，解决了运行线路扣件组紧固条件下绝缘电阻无法检测的难题。
技术研究已获得授权发明专利10项、实用新型专利7项，发表学术论文13篇，获授权计算机软件著作权2项。研究成果成功应用于广州正线车站及车辆基地试验台，并通过了第三方检测机构的检验，从根源有效解决了杂散电流泄漏问题，经济、社会和环保效益显著。
三、应用前景
目前国内城市轨道交通直流牵引供电系统回流方式中，钢轨回流具有较好得经济性，仍为主要回流方式，杂散电流防护一直是钢轨回流痛点，从牵引回流电气绝缘性角度对轨道交通轨道扣件系统进行了技术产品提升，钢轨绝缘水平大幅提高，保障轨道基础设施、城市管网和电网的运行安全，具有非常好的社会效益，必然带来整个轨道交通行业的发展，属于基础核心技术。目前，轨道交通既有线路和新建线路体量非常庞大，有应用的刚性需求，具有较高经济效益，应用前景非常广阔，将为轨道交通的可持续发展做出贡献。