城市轨道交通多层排流网投入运行研究

为减少杂散电流造成的危害,地铁系统设置多层排流网将杂散电流引回变电所负极。基于多层排流网结构提出新的杂散电流分布模型,并通过网孔法建立了离散解析公式。在新建模型基础上对多层排流网投入运行时的情况进行理论分析。最后通过MATLAB软件仿真研究,提出尽量不多层排流,避免隔层排流的排流原则。     

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。     

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.     

加设排流网情况下杂散电流场仿真分析

选取盾构形地铁隧道在均匀土壤介质中建立加设排流网情况下的地铁杂散电流场三维有限元模型,通过设置边界条件、加载电流进行仿真计算,得出计算域各个位置的电位,包括排流网本身的电位及与周围混凝土的电位差,分析了加设排流网情况下杂散电流的分布情况,该仿真分析可对排流网钢筋是否遭受腐蚀进行评估。     

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。     

扣件纵向阻力对地铁道岔力学特性的影响研究

研究目的:扣件是地铁道岔关键传力部件,其纵向阻力对道岔各钢轨的受力与位移有着重要影响。为明确不同扣件轨下垫板、不同纵向阻力下地铁道岔的纵向力学特性,对其扣件进行试验及数值模拟分析。研究结论:(1)相比橡胶垫板,采用聚酯垫板时,道岔基本轨纵向位移减小13%以上,尖轨纵向位移减小2%左右,道岔各钢轨纵向受力变化不大;(2)随着扣件纵向刚度的增加,道岔结构的纵向位移和基本轨纵向受力逐渐减小,虽然导轨温度力略有增大,但增幅很小,不会影响结构安全性;(3)在地铁道岔中采用聚酯垫板并适当增大扣件纵向刚度是合理的优化方向;(4)本研究成果可用于地铁道岔扣件轨下垫板选型以及阻力优化设计。     

钢轨电位与杂散电流综合抑制研究

在城市轨道交通直流牵引供电回流系统中,钢轨电位与杂散电流为回流系统中相互关联的参数,而钢轨电位限制装置(OVPD)与排流柜各自独立工作,互不协调。为进一步限制回流系统中的钢轨电位与杂散电流,需对OVPD与排流柜进行综合优化。分析了多区间情况下OVPD与排流柜的投入与退出对钢轨电位及杂散电流的影响,并提出了OVPD与排流柜综合优化方案。     

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。     

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...     

城市轨道交通钢轨电位过高问题的研究

城市轨道交通中，钢轨作为主要回流导体，钢轨电位过高对设备以及人员造成严重影响。针对某地铁线路的钢轨电位过高的问题，文中在长区间钢轨对结构钢筋过渡电阻测量方法的基础上，对该线路进行钢轨对地过渡电阻评估。测试结果表明地下段过渡电阻仅为1.816Ω?km，远小于标准规定要求。为分析该绝缘缺陷对钢轨电位问题的影响，文中基于线路实际情况，结合交直流混合迭代方法，进行了牵引供电计算仿真，分析钢轨过渡电阻分布对钢轨电位问题的影响，该线路过高的钢轨电位问题与地下区段过低的过渡电阻有直接关系。     

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...     

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。     

城市轨道交通杂散电流防护失效原因及新型防护方案研究

结合城市轨道交通工程杂散电流产生的根源及传输路径,对目前常规采用的防护方法效果不佳的原因进行分析.针对杂散电流产生的源头,提出在钢轨绝缘扣件处,扩大并长期持续保证其绝缘爬距有效性;针对杂散电流的传输,提出有效阻断其非预期传输路径的新思路及方案,包括双绝缘节及定向回流方案等;对杂散电流的泄漏总量进行有效控制,实现城市轨道...     

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。     

地铁引起的变压器偏磁电流特征分析

城市轨道交通的迅速发展,导致周边电力变压器直流偏磁问题愈发严重。侵入变压器的偏磁电流主要包括杂散电流和感应电流两部分,首先探究电网回路与地铁牵引供电系统电磁耦合机理,然后运用CDEGS和PSCAD软件分别搭建电耦合和磁耦合仿真模型,以此分析侵入电网回路中的杂散电流和感应电流的时域及频域特征,最后研究单条线路上列车运行数量、列车运行工况对于电网回路中偏磁电流分布的影响。研究结果表明：耦合电流为低频时变电流,电流频域集中于0～0.05 Hz频段,且杂散电流中的纯直流分量占比多于感应电流。     

城市轨道交通轨地绝缘破损时杂散电流解析分析

鉴于杂散电流分布的复杂性,建立了轨道-排流网-大地-埋地管道连续模型。利用微分方程推导出双边供电方式下杂散电流的解析公式,并用Matlab软件仿真验证模型的正确性。比较了轨地绝缘存在和不存在破损时的杂散电流变化情况,提出了相应的防护措施。     

城市轨道交通杂散电流的防护

杂散电流对供电系统周边的环境和基础设施的危害很大.对杂散电流的防护应采用"以防为主,以排为辅,防排结合,加强监测"的原则.结合多年的现场施工经验,从杂散电流的防护方法、技术原理及杂散电流的监测等方面,对城市轨道交通杂散电流的防护进行探讨.     

基于CDEGS的地铁杂散电流仿真研究

分析了解析法求解地铁杂散电流时存在的问题,提出了用CDEGS软件仿真地铁杂散电流的方法,建立了仿真地铁杂散电流的模型,得到了理想状况、部分轨道绝缘受损、部分轨道纵向电阻变大3种情况下的杂散电流分布结果,分析了轨道绝缘受损、纵向电阻变大对增大地铁杂散电流的特点,得出了轨道绝缘受损对杂散电流的增加是＂点＂作用,纵向电阻变大对杂散电流的增加是＂段＂作用的结论。     

地铁杂散电流模拟实时监测系统

地铁走行轨杂散电流的存在,会对埋在地下的金属产生电化学腐蚀作用。在实时监测系统中,通过改变电路的结构与电源正极在电路中的接入点,模拟普通走行轨、交叉点、分叉点和列车运行过程中的杂散电流,进而分析在不同地质条件下杂散电流对金属的腐蚀情况。通过对实时监测模拟装置中的工作电流的变化,研究杂散电流的大小和分布规律,为在城市轨道交通的设计、施工和旧线改造过程中削弱或减小杂散电流,提供相关的实验数据。     

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。