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。     

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。     

城市轨道交通专用回流轨研究

为彻底消除杂散电流的危害,提出架空接触网加专用回流轨方案.着重阐述了专用回流轨与限界、车辆、供电系统、轨道及站台门等专业的配合性设计.从建设投资和全寿命周期成本进行专用回流轨的经济性分析.经论证,专用回流轨可有效降低杂散电流防护的全寿命周期成本.     

城市轨道交通专用回流轨系统研究

城市轨道交通直流牵引供电系统采用走行轨回流会产生杂散电流,影响沿线金属管线、土建结构的安全和使用寿命.为彻底消除杂散电流的危害,经过研究采用架空接触网加专用回流轨系统方案,可消除杂散电流长期对沿线金属管线的不利影响,有效降低城市轨道交通杂散电流防护的全寿命周期成本.     

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...     

城市轨道交通牵引供电系统接触网和回流安全综述

作为城市轨道交通的主要动力来源,直流牵引供电安全至关重要。本文围绕接触网压波动、钢轨电位和 杂散电流治理等安全供电技术开展系统综述。首先分析导致接触网压波动的主要原因,总结各类再生制动能量利 用技术的研究现状。然后讨论钢轨电位和杂散电流的产生机理,分别系统回顾钢轨电位抑制技术和杂散电流治理 技术的国内外研究进展。在此基础上,指出城市轨道交通安全供电技术亟待开展深入研究的关键问题,为安全供 电技术的研究和工程化应用提供借鉴和参考。     

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。     

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。     

城市轨道交通专用轨回流供电系统设计及应用

通过对既有城市轨道交通线路沿线杂散电流的现场测试和数据分析,提出采用专用轨回流供电系统是解决杂散电流泄漏和对沿线管线腐蚀的根本方案.分析了走行轨回流与专用轨回流的区别,根据实际工程适用范围提出了"架空接触网结合专用轨回流"的系统设计方案.对采用专用轨回流供电系统后性能进行了分析,并对专用回流轨设计要求进行了详细阐述.     

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,研究了不同工况对直流牵引供电系统中杂散电流和钢轨电位的影响。测试结果表明:排流柜的投入使用会加剧杂散电流的泄漏,并恶化钢轨电位的分布;排流柜和钢轨电位限制装置同时投入使用,会进一步加剧杂散电流的泄漏,且两者同时投入使用时排流柜排流效果变差。     

新型轨道交通再生制动能量吸收装置研究

城市轨道交通具有站间距离短、车辆运行密度高等特点,列车在频繁的起动与制动过程中会产生数量可观的制动能量。目前再生制动能量回收较多采用电阻吸收或逆变回馈加电阻的形式,能量回收率和利用率都较低。根据逆变回馈和电容储能的特点,组成逆变+储能的新型再生制动能量吸收装置:直流母线制动电能通过逆变器接入400 V车站低压配电系统,超级电容通过DC/DC双向变换器并联在直流母线上,较平稳的制动功率直接经逆变器给车站负荷供电,较大的尖峰功率由超级电容吸收,再供负荷或车辆起动加速用。根据列车的制动特性,以某地铁线路实际数据为例,计算了列车实际的制动功率和能量,给出了逆变器和储能的功率及容量配置方案。所提方案能够完全吸收利用再生制动能量,且所需储能容量较小。     

城市轨道交通杂散电流监测系统及其应用

以深圳轨道交通5号线为背景,阐述杂散电流监测系统的设计原则和结构,分析监测内容的依据和测量原理,对杂散电流监测系统主要设备的功能、结构和接线进行具体描述。实践表明,该系统有助于运营部门及时掌握杂散电流的泄漏情况,采取有效措施,以降低杂散电流的危害。     

城市轨道交通钢轨扣件对地绝缘组成及影响因素研究

轨地过渡电阻降低是城市轨道交通系统中杂散电流产生的重要原因。建立了钢轨扣件整体仿真模型,分析了扣件组表面电阻的组成及分布,利用Ansoft软件仿真研究了不同污层电导率下的表面电阻值,以及厚度和污秽分布情况对扣件表面电阻的影响。研究成果揭示了轨地绝缘性能下降的主要原因:表面电阻与污层电导率呈线性关系,一般污秽情况下扣件表面电阻远小于体电阻;随着污秽层厚度的增加,表面电阻值呈非线性下降趋势;随着运行年限的增加,污秽进入扣件组器件的夹缝中,表面电阻值会降低。     

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。     

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.