工作原理
地铁运行时，直流供电系统通过钢轨回流，因钢轨对地绝缘不充分，会有电流泄漏至大地形成杂散电流。极性排流器利用半导体二极管或可控硅等元件的单向导电性，在地下金属管线或其他结构与变电所负极母线或地铁钢轨之间连接。当钢轨电位相对于大地为正值时，杂散电流从钢轨进入被保护结构，此时极性排流器导通，让电流安全排入地床；而当阴极保护电流等反向电流试图通过排流器泄漏时，排流器内部的半导体结构会阻止电流通过，从而避免杂散电流对金属结构的腐蚀。
应用场景
· 保护隧道结构：列车运行时，钢轨与大地间的杂散电流可能腐蚀隧道结构，在钢轨与排流地床间安装极性排流器，可阻止杂散电流对隧道结构的侵蚀。
· 保护管道：地铁沿线的埋地水管、输气管道等易受杂散电流干扰，在管道与排流地床间安装极性排流器，能将杂散电流单向排出至大地，防止管道被腐蚀。
· 保护信号电缆：接触网与钢轨间的电流泄漏可能腐蚀沿线信号电缆，在钢轨与排流网间设置极性排流器，结合牺牲阳极可保护信号电缆。
优势特点
· 单向导通性：精准阻止反向电流，避免杂散电流对金属结构的腐蚀，相比双向导通的装置，能更好地适应地铁中电位极性变化不稳定的情况。
· 动态响应快：可以快速响应电位变化，响应时间通常≤0.1ms，能及时应对列车启动、制动等引起的瞬态过电压冲击。
· 多频段干扰抑制：不仅能防护直流杂散电流，还可通过低交流阻抗降低电磁耦合产生的交流干扰，实现多频段干扰的协同防护。
· 具备防护功能：拥有防雷击和过压保护功能，可承受较大的瞬态电流冲击，如可通过 20kA@8/20μs 的浪涌电流，且防护等级较高，能适应潮湿、腐蚀性等复杂环境条件。
应用案例
某城市地铁隧道内埋地水管因杂散电流腐蚀泄漏，安装极性排流器后，腐蚀速率降低 80%。某地铁沿线输气管道安装极性排流器后，腐蚀速率从 0.15mm/a 降至 0.002mm/a，年维修成本降低 75%。