不均匀过渡电阻下地铁杂散电流分析

在地铁工程设计中,考虑钢轨对结构或对地的过渡电阻均匀会造成钢轨电位和杂散电流的泄露情况与设计不符.讨论杂散电流的产生、危害及其相关腐蚀机理,建立均匀电阻下直流供电系统杂散电流分布的数学模型;采用数学模型进行计算机仿真,对比分析不均匀过渡电阻下的杂散电流分布规律,对具体地铁工程钢轨电位和杂散电流引发的问题进行分析和研究.     

地铁轨道系统电阻对杂散电流的影响分析

国内已开通运营的采用直流供电地铁线路,普遍存在轨电位异常问题,过高的轨电位将引发直流框架保护动作甚至导致接触网停电而影响运营。钢轨电位限制装置(OVPD)动作或长期合闸时,大量电流入地并形成杂散电流,对设备及金属构件造成电化学腐蚀,影响设备可靠性、耐久性及安全性。轨电位、杂散电流与土建、供电、轨道等专业密切相关,需系统性统筹考虑杂散电流腐蚀防护问题。而对于过渡电阻测试及杂散电流防护,国内相关标准及技术规程还不完善。成都地铁基于实测轨道系统各个电阻参数、专题研讨及专家论证等方式进行了一系列探索,重点研究轨道系统电阻对杂散电流的影响,并立足轨道专业对杂散电流腐蚀防护提出一些建议。     

地铁邻近埋地金属管线杂散电流分布特性研究

城市轨道交通直流牵引供电系统引起的杂散电流泄漏以及钢结构腐蚀危险已成为地铁规划建设及公众关心的敏感问题，城市地下管网面临与地铁隧道密集交叉、紧邻或长距离平行敷设等情况，研究地铁邻近埋地金属管线的杂散电流分布特性，对于提高埋地金属管线耐腐蚀寿命、改善腐蚀防护方法具有重要意义。建立地铁隧道杂散电流仿真计算模型，分析轨对地过渡电阻对杂散电流分布的影响，针对金属埋地管线相对钢轨空间方位变化开展杂散电流分布及金属相关腐蚀参数计算。结果表明，当轨对地过渡电阻为0.5Ω·km时，钢轨杂散电流泄漏总量较15Ω·km和3Ω·km分别增加了2 618.5%和500.7%;不同轨对地过渡电阻下，钢轨、排流网、金属管线、土壤中的杂散电流占泄漏总量的百分比基本保持不变，均随泄漏总量的增加而呈等比例增加。埋地金属管线相对钢轨位置变化对其沿线杂散电流大小和方向有明显影响，对于距离钢轨水平间距≥100 m的埋地金属管线年腐蚀量均维持在mg量级。     

地铁直流牵引供电系统杂散电流分析

从离散模型出发,利用有限元分析法对地铁直流牵引供电系统的接触电压及杂散电流进行了分析.分析结果表明,结构钢电阻率对接触电压和杂散电流影响不大,而钢轨电阻率、过渡电阻、机车电流以及供电区间长度等参数均对接触电压和杂散电流有明显影响.地铁杂散电流防护工程中,关键在于前期对源头的控制,如加强轨道对结构钢的绝缘,合理设计结构钢筋的截面积等.地铁建成后,应重视杂散电流的监测与防护的功能.即"注重维护,加强监测"的防治原则.     

直流牵引供电系统新型钢轨回流方案及钢轨绝缘检测方法

直流牵引供电系统的走行轨兼作回流轨时，因钢轨对地不能完全绝缘，从而产生杂散电流。以钢轨绝缘为研究目标，通过详细分析国内外杂散电流防护中的各项要求，以及现阶段钢轨绝缘水平和测试方法，提出了一种新型的钢轨回流方案和钢轨绝缘检测方法。该方案和方法可便捷、准确地测量钢轨的绝缘水平，指导杂散电流防护工作的实施，可应用于城市轨道交通新建线路或既有线路供电系统改造项目中。     

土壤结构对城轨中杂散电流分布的影响分析

杂散电流分布受列车运行工况、供电区间长度、钢轨过渡电阻和土壤结构等多因素影响.研究杂散电流的影响因素是防治杂散电流的基础.为了研究土壤结构对城市轨道交通中杂散电流分布的影响,构建含多层土壤结构的杂散电流仿真模型.基于该仿真模型,分析均匀土壤、分层土壤中电阻率、土壤厚度等参数对杂散电流分布的影响.仿真结果表明,土壤结构会...     

直流牵引供电系统钢轨电位与杂散电流分析

通过建立理想的单边供电模型,采用电流注入法,运用叠加原理对直流牵引供电系流的钢轨电位和杂散电流进行了理论分析,并通过实例进行验证。如果钢轨电阻和荷载一定,钢轨电位和杂散电流主要受轨道对大地的泄漏电导率的影响。泄漏电导率越小,钢轨电位就越高,杂散电流越小;泄漏电导率越大,钢轨电位就小,杂散电流就越大。这种分析方法同样适用于双边供电的复杂牵引供电系统。     

城市轨道交通杂散电流及轨道对地绝缘测试

介绍了城市轨道交通杂散电流的基本概念、杂散电流腐蚀的机理,以及杂散电流的危害。阐述了减小钢轨电阻、增加泄漏路径对地电阻、设置杂散电流收集网等减少杂散电流的方法。讨论了轨道对地绝缘测试的方法。     

局部绝缘损坏对地铁杂散电流的影响

在行业标准CJJ 49-92<地铁杂散电流腐蚀防护技术规程>中,地铁杂散电流的计算公式是在钢轨对地绝缘介质均匀条件下得出的,并且没有考虑结构铜和排流网等实际情况.对这些情况下的杂散电流分布进行分析,并考虑钢轨绝缘扣件的局部绝缘损坏情况.     

地铁直流牵引系统杂散电流防护问题的研究

介绍了地铁钢轨回流方式直流牵引系统杂散电流产生的原因和危害,以及采取的主要防护措施,并针对国内地铁杂散电流防护在设计、施工、运营中存在的问题进行了分析研究,指出了目前国内地铁采用排流法防腐存在的问题,同时从设计、施工、运营等方面对国内地铁直流牵引系统杂散电流防护提出了建议。     

地铁车辆段杂散电流的特征分析及防护

地铁车辆段内轨道线路复杂,轨道与大地之间过渡电阻低、绝缘性能差,造成车辆段内存在大量的杂散电流,严重影响了车辆段的使用寿命。建立地铁车辆段牵引回流系统模型,仿真分析正线列车运行状态变化对车辆段内杂散电流的影响。结合某地铁公司车辆段现场杂散电流测试,验证了仿真分析结果的正确性。分析了地铁车辆段内杂散电流产生的原因,并给出了相关防护措施。     

城市轨道交通车辆段杂散电流分布规律测试分析

城市轨道交通车辆段、停车场是线路绝缘薄弱环节,而场段附近埋地管线、上盖物业开发相对集中,受杂散电流干扰影响大。目前,场段中为减小杂散电流影响,采取了单向导通装置等防护措施,但杂散电流问题依然突出。对宁波轨道交通1号线天童庄车辆段杂散电流分布规律进行了详细测试,包括单向导通装置电流与钢轨电位测试、车辆段周边土壤电位梯度及杂散电流方向测试、车辆段整体绝缘电阻测试、单向导通装置断开前后土壤电位梯度对比测试等,并对测试结果进行分析,发现了正线对车辆段杂散电流干扰的规律,并提出相应的解决措施。     

多列车运行情况下的地铁杂散电流分析

介绍了城市轨道交通杂散电流的形成原因、危害和研究现状。根据地铁供电系统的特点,利用离散模型、电流注入法和叠加定理对杂散电流在多列车运行情况下的分布进行理论分析和仿真验证并分析了轨道纵向电阻对钢轨电位和杂散电流分布的影响。     

城轨回流系统动态排流与钢轨电位控制仿真研究

当前,城轨供电回流过程中杂散电流与钢轨电位问题突出,排流装置与钢轨电位限制装置(OVPD)作为杂散电流与钢轨电位的治理设备被广泛采用,但系统运营过程中动态排流与钢轨电位控制仿真方法及分布规律尚缺乏研究。通过建立回流系统动态排流与钢轨电位控制仿真模型,分析多区间多列车动态运行过程中全线钢轨电位与杂散电流动态分布规律。研究结果表明,单点钢轨电位控制过程中会引起其他位置OVPD连锁动作,还会大大抬高全线杂散电流水平;杂散电流动态排流过程中,全线钢轨电位与杂散电流水平均会出现一定程度的抬升,因此当前钢轨电位控制与杂散电流排流方法应进一步结合系统多点耦合干扰特性进行改善。     

城市轨道交通钢轨电位和新型回流装置研究

以成都地铁为例,基于钢轨绝缘节的老化和单向导通装置频繁导通问题,将车辆段及停车场等效为小电阻接地支路进行仿真。仿真结果表明,小电阻接地支路可使正线钢轨电位最大提升27.2 V,威胁了正线的安全运营。据此提出一种应用于车辆段与停车场的新型钢轨回流装置,并介绍其控制方法。该新型钢轨回流装置具有辅助列车安全通过绝缘节遏制车辆段与停车场内杂散电流、评估钢轨绝缘节绝缘性能和测量出入段线钢轨过渡电阻的功能。     

单向导通装置对杂散电流的影响分析

在地铁运行过程中,杂散电流对钢轨和附近管道的影响很大,尤其是在车辆段、隧道等特殊区域,单向导通装置可以有效减少这些区域的杂散电流。介绍杂散电流和单向导通装置,分析单向导通装置的安装原理,将数据记录仪一端接钢轨,另一端接大地,测试绝缘节附近的轨地电压,采集单向导通装置电流并对采集数据进行分析,发现在车辆段不管是否有车通过都有杂散电流和钢轨电位的存在,这种现象表明在地铁运行中要注意这部分杂散电流和钢轨电位,避开危险电流、高钢轨电压,注意人身安全。     

城市轨道交通中埋地管道杂散电流分析与防护

简要介绍了杂散电流的产生机理。建立了轨道-排流网-大地-埋地管道连续模型,并对管道电阻和大地电阻进行计算。仿真分析了牵引电流、管道与隧道的距离、土壤电阻率等参数对杂散电流分布的影响,以及存在破损点时管道中杂散电流的变化情况,并提出了适当的防护措施。     

环境因素对地铁钢轨扣件绝缘性能影响的试验研究

城市轨道交通钢轨对地绝缘性能的好坏是影响杂散电流大小的主要原因。而对地绝缘性能的好坏主要由钢轨扣件的绝缘性能决定。扣件的绝缘工作环境相当复杂,污秽、温度及湿度都会引起绝缘性能的下降,造成过渡电阻的减小。通过搭建扣件绝缘性能测试平台,研究了不同环境因素对扣件绝缘性能的影响,研究发现:湿度对绝缘性能的影响十分严重,主要表现在其增大钢轨表面电导率,形成泄漏电流的低阻流通路径;温度的影响主要体现在其对水蒸气凝结起抑制作用,温度越高钢轨表面越不容易凝露;雾气中的盐分也会增加扣件绝缘性能的下降。     

分级式钢轨电位限制装置的研究

目前,国内城市轨道交通针对钢轨电位过高的问题,多采用钢轨电位限制装置来抑制钢轨电位。当钢轨电位超过规定值时,钢轨电位限制装置会动作,将钢轨与大地直接短接。但这一保护动作造成杂散电流的泄露量明显增加。为此提出了一种新型的分级式钢轨电位限制装置。该装置在钢轨与大地之间增设了大功率小阻值电阻,不仅可抑制钢轨电位,还能有效减少杂散电流的泄漏。     

现代有轨电车线路轨地过渡电阻测试方法

为了给有轨电车轨道新线路的电阻特性验收评估及后续电腐蚀检测提供有效的测试方法,对杂散电流和过渡电阻之间的关系进行了理论分析,推导并建立了轨地过渡电阻数学分析模型。结合有轨电车线路的铺设特点,对欧洲标准EN 50122-2进行优化,得到适合现场实施的轨地过渡电阻接线原理图,组建了用于工程测试的检测系统,并进行了线路应用。现场测试结果表明,所建立的分析模型正确,测试原理、测试设备系统匹配合理。这为轨道交通轨地过渡电阻研究提供了可行的工程测试方法。