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。     

排流柜及钢轨电位限制装置对杂散电流及钢轨电位影响的测试分析

针对国内城市轨道交通钢轨电位限制器因长期闭合而注入大量杂散电流、排流柜投入使用缺少依据等问题,在某地铁线路部分区间的夜间非运营时段,利用单列车往返运行,对该区段的杂散电流及钢轨电位进行测试.在试验过程中,设置了排流柜及钢轨OVPD(电位限制装置)均未投入使用、仅排流柜投入使用、排流柜及OVPD均投入使用等3种工况,研究...     

基于回流系统集中参数模型的地铁钢轨电位和杂散电流计算

地铁直流供电及回流系统中存在钢轨对地电位和杂散电流。钢轨对地电位对人身和设备存在直接安全隐患,杂散电流对地铁钢结构形成比较严重的电蚀。文章以具有 OVPD 装置的直流供电及回流系统为例,建立回流网集中参数电气模型,通过 multisim 软件仿真,计算钢轨对地电位和杂散电流,总结钢轨对地电位和杂散电流规律,为排流柜投入运行、OVPD 保护电压设置等提供依据。     

城市轨道交通直流牵引供电系统钢轨电位升高原因及控制措施

介绍了直流牵引供电系统的构成及回流系统主要设备运行特点。分析了回流系统运行中的钢轨电位超标、钢轨电位限制装置频繁动作,以及闭锁和排流柜元件故障等问题发生的原因。提出了降低钢轨电位、防止钢轨电位限制装置频繁动作及闭锁现象,以及避免同时投入钢轨电位限制装置及排流柜等控制措施。     

城市轨道交通排流装置与钢轨电位限制装置并柜建模分析

介绍了城市轨道交通直流牵引供电系统结构,并建立了包含排流装置与钢轨限制电位装置(OVPD)的直流牵引供电系统仿真模型,分析了上述2个装置动作时对系统杂散电流与钢轨电位的影响。其研究结论可为排流装置与OVPD并柜建模与规律分析提供基础。     

简析城市轨道交通钢轨电位

介绍城市轨道交通钢轨电位的产生及危害。以广州市轨道交通21号线为例,分析牵引变电所设置、牵引回流系统设置、列车运行图、设置接地支路的排流柜的运行方式、回流轨与均流电缆的连接方式对钢轨电位的影响,提出限制钢轨电位的工程实施建议。     

地铁接触网短路状态下钢轨电位和限压保护装置研究

钢轨电位限制装置(OVPD)是地铁回流网络中重要的保护装置。构建了地铁供电网络电路模型,仿真测量了接触网短路状态下的钢轨电位、流经OVPD保护点晶闸管中的电流。研究成果可为OVPD保护装置晶闸管的选型提供依据。     

城市轨道交通列车再生制动能量穿越时钢轨电位分布规律仿真分析

当前,城市轨道交通钢轨电位过高引起的钢轨电位限制装置频繁动作、轨旁设备打火、杂散电流泄漏量增大等现象严重,对乘客人身安全及线路杂散电流水平有较大影响,而针对多列车动态运行过程汇总再生制动能量穿越时钢轨电位分布规律尚待进一步研究.对城市轨道交通供电系统动态运行过程中钢轨电位分布规律进行研究,建立系统供电-回流-列车全模型下钢轨电位动态分布模型.分析了多区间多列车并列动态运行情况下再生制动列车回馈至牵引网功率被其他供电区间列车利用情况下钢轨电位的变化情况.研究分析表明,系统多列车动态运行时,再生制动能量穿越情况对钢轨电位影响较大.     

零阻变换器系统中开关单元的优化分布方法

零阻变换器系统(zero-resistance converter system,ZRCS)能将走行轨电流从虚拟回流地处转移至回流线缆, 进而从源头上治理城市轨道交通钢轨电位与杂散电流问题。作为 ZRCS 中影响虚拟回流地位置的关键部件之一, 开关单元的数量与分布会直接影响钢轨电位和杂散电流的分布。在实际列车运行过程中,牵引和制动工况下的列 车电流及相应钢轨电位远大于匀速工况;通过调整开关单元的分布,降低这部分的钢轨电位,可提高 ZRCS 的综 合治理效果。因此,在分析 ZRCS 中开关单元作用的基础上,提出其优化分布方法;通过对比不同开关单元分布 下的治理效果,得到较优方案。仿真结果表明：所提出的优化方法能进一步提高 ZRCS 的治理效果,具有可行性。     

城市轨道交通直流牵引供电系统再生制动能量利用对钢轨电位的影响

针对城市轨道交通直流牵引供电系统中杂散电流泄漏腐蚀和钢轨电位限制装置频繁动作的问题,对直流牵引供电系统再生制动能量利用给钢轨电位的影响进行了分析.建立了多列车动态运行过程中杂散电流和钢轨电位分布模型,仿真分析了杂散电流和钢轨电位的分布规律,并将其和列车功率的分布进行对比,得出了列车再生制动能量远距离利用量越大,钢轨电位增加越多.通过列车制动电流的利用量以及杂散电流最大值、钢轨电位最大值的对比分析,进一步验证了所提方法的正确性.     

多区间多列车动态杂散电流建模分析

城市轨道交通普遍采用直流牵引供电系统,多变电所多列车并列运行,线路上所有变电所均有可能向各列车供电。针对多区间多列车杂散电流动态分布,建立了多电源叠加的杂散电流分布模型,仿真分析出全线杂散电流、钢轨电位、排流网对地电位等相关参数随时间、位置的变化。所提出的仿真模型及结果可有效应用于直流牵引供电系统回流参数动态规律分析。     

排流网情况下地铁迷流分布规律的研究

地铁列车运行时产生的迷流，会对地铁系统及埋地金属结构产生电化学腐蚀，影响其使用寿命及安全运行。地铁迷流很难直接测量，一般通过钢轨纵向电阻、钢轨对地电阻和对地电压等参数来间接计算。作者提出了无排流网情况下的地铁迷流计算公式，建立了考虑排流网情况下的地铁迷流解析公式，修正了原来的迷流估算公式。指出虽然总的迷流并不会因为安装排流网而减少，但流入结构钢筋的迷流明显减小；在排流网与钢轨纵向电阻相同的条件下，流入结构钢的迷流与负荷电流的比值，将减小为无排流网时的平方倍，这证实了排流网的有效性，为迷流的监测与防治提供了理论依据。     

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...     

自动排流柜的设计

杂散电流对地铁隧道结构钢筋及地下金属设施产生严重的腐蚀,为此需装设排流网及排流柜。分析了排流法的工作原理,讨论排流的不同工作状态及其对杂散电流腐蚀和轨道交通安全的影响。在阐述自动排流基本原理的基础上,设计了一种能自动实现合理排流的排流柜。该装置可独立使用,也可与杂散电流自动监测系统配套使用,把杂散电流的危害降至最低。     

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。     

地铁杂散电流腐蚀防护系统相关问题探讨

论述地铁牵引供电系统中的杂散电流腐蚀防护系统,讨论地铁杂散电流腐蚀产生的机理及其危害,阐述治理杂散电流所采用的方法和防治原则,简要介绍目前应用的杂散电流监测系统和排流柜之间的关系,对杂散电流腐蚀防护提出合理建议。     

城轨屏蔽门绝缘状态对回流安全参数的影响研究

城轨直流牵引供电系统回流安全问题逐渐成为目前的重点研究之一,然而与走行轨等电位连接的屏蔽门往往因绝缘不理想而对线路回流安全参数的分布造成影响.针对屏蔽门绝缘状态对城轨回流安全参数的影响,建立了多列车动态潮流仿真模型,并基于无锡地铁2号线的数据进行了仿真分析.结果表明,屏蔽门绝缘状态薄弱将导致线路回流安全参数明显增加,威...     

城市轨道交通供电区间过渡电阻在线测量方法的研究

城市轨道交通轨地过渡电阻是影响杂散电流泄漏的重要原因,为此需要对过渡电阻进行测量。根据轨电位分布特点,提出利用机车运行时排流电流作为测试电源来测量轨地过渡电阻的方法。首先分析单电源供电时区间过渡电阻测量原理,给出所需测量数据,测量方法以及计算过渡电阻公式。城市轨道交通实际系统是双电源供电,即两个牵引变电所并联,因此在具体分析时,可将双电源供电等效为单电源供电。最后给出了双电源供电情况下区间过渡电阻实测系统原理图,并分析系统工作原理。