地铁直流牵引供电系统杂散电流的危害机理与抑制策略
发布时间：2020-12-16 08:26
地铁牵引供电采用直流供电方式,通过牵引变电所将直流电提供给地铁车辆行驶。绝大部分电流由走行轨流回牵引变电所,不过在实际情况下,因为走行轨对地下金属及大地之间不能够实现完全绝缘,导致小部分无法完全消除的电流由走行轨泄露出去,我们就称这部分电流为杂散电流(也叫迷流)。杂散电流的流动会对走行轨以及附近金属产生电化学腐蚀,严重时会导致站台轨压过高,从而危及人身安全。本文针对杂散电流产生的原理及危害进行了细致地研究,并给出合理的杂散电流的抑制策略。本文首先建立了地铁直流牵引供电系统杂散电流的数学模型,分析计算了杂散电流产生的原理,并对杂散电流对周围金属的腐蚀机理和危害进行了分析说明;其次,根据地铁直流牵引供电系统杂散电流的数学模型进行了杂散电流的量化分析计算,得出了地铁牵引供电系统杂散电流的大小与腐蚀程度成正分布、与走行轨纵向电阻、走行轨对地电阻、相邻牵引变电所之间的距离等回流参数有关,并给出了相关的计算公式,然后,使用MATLAB软件对直流牵引供电系统杂散电流分布的数学模型进行了仿真分析,表明上述分析是正确的;最后,根据上述理论分析结果给出了如添加排流网、减少轨道接缝、混凝土中添加粉煤灰、走行...
【文章来源】： 李宸兆 大连交通大学
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．５原电池反应原理??Ｆｉｇ．?２．５?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｇａｌｖａｎｉｃ?ｃｅｌｌ?ｒｅａｃｔｉｏｎ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁杂散电流的危害及检测实例[J]. 刘争,李威力,钟周全. 全面腐蚀控制. 2016(09)
[2]直流牵引供电系统杂散电流的危害[J]. 秦亚玲. 科技创新与应用. 2016(03)
[3]直流牵引供电系统接地方式对杂散电流的影响[J]. 胡维锋. 硅谷. 2014(02)
[4]粉煤灰和矿粉对地铁用混凝土抗杂散电流腐蚀性能的影响[J]. 巫昊峰,何慧兰,李宝枝. 粉煤灰. 2011(03)
[5]直流供电系统中杂散电流的危害与预防初探[J]. 彭兴荣. 中国校外教育. 2009(08)
[6]基于光纤传感的地铁杂散电流监测方法[J]. 李威,蔡文娟,王禹桥,陈涤缨. 中国矿业大学学报. 2008(06)
[7]杂散电流对广州地铁混凝土溶蚀性能影响的加速试验研究[J]. 黄文新,殷素红,李铁锋,文梓芸,王果. 混凝土. 2008(08)
[8]杂散电流腐蚀与防护[J]. 尹国耀,魏振宏. 焊管. 2008(04)
[9]城市轨道交通系统杂散电流的分布规律研究[J]. 胡宏亮,王崇林,张栋梁,李国欣. 都市快轨交通. 2005(05)
[10]活性掺合料对地铁混凝土杂散电流的抑制作用[J]. 杜应吉,李元婷. 混凝土. 2005(06)
硕士论文
[1]城市轨道交通杂散电流动态分布及泄漏监测研究[D]. 刘颖熙.中国矿业大学 2017
[2]地铁杂散电流分布研究[D]. 梅进武.西南交通大学 2017
[3]城市轨道交通杂散电流分布特性及仿真研究[D]. 李嘉成.西南交通大学 2017
[4]城市轨道交通供电系统杂散电流检测与分析[D]. 邰淑杰.华北电力大学 2016
[5]轨道电位监测系统与限制装置的研究[D]. 安娜.西南交通大学 2015
[6]城市轨道交通钢轨电位与杂散电流综合抑制研究[D]. 裴文龙.中国矿业大学 2015
[7]城市地铁杂散电流及抑制措施深入研究[D]. 韩旭红.西南交通大学 2014
[8]地铁钢轨电位及杂散电流研究[D]. 闫明富.北京化工大学 2013
[9]城市轨道交通杂散电流实验系统设计与仿真[D]. 杨迪.西南交通大学 2013
[10]直流牵引系统杂散电流及轨电位相关问题研究[D]. 张目然.华南理工大学 2012
本文编号：2919855
【文章来源】： 李宸兆 大连交通大学
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．５原电池反应原理??Ｆｉｇ．?２．５?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｇａｌｖａｎｉｃ?ｃｅｌｌ?ｒｅａｃｔｉｏｎ??
?大连交通大学全日制专业硕士学位论文???正常；调岛状态??＼?＼?１?／?｜?＿双纪弹酱垫圈??——调■板??Ｖ｜＾１??图３．４绝缘扣件的组成??Ｆｉｇ．?３．４?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ?Ｆａｓｔｅｎｅｒｓ??同时，为了保障牵引电流流通的安全性要求钢轨对地绝缘安装。钢轨绝缘安装的实??现是通过设计绝缘扣件来实现的。如图３．４所示，绝缘扣件的组成部分包括四大主要的??绝缘部件：轨距块、轨下橡胶垫板、板下橡胶垫板和螺栓套管１２７］。根据设计规范，轨距??块、橡胶垫片的绝缘电阻、螺栓套管的绝缘电阻、轨距块的绝缘电阻都应大于等于??１００ＭＱ。??ＩＩ．杂散电流收集网??（１）排流系统的结构??在地铁牵引供电系统中，为减少杂散电流的腐蚀，通常会在走行轨下面设置杂散电??流收集网，它的作用是尽可能将泄露的杂散电流通过自己流回牵引变电所，从而减小杂??散电流产生的腐蚀。实际系统中大多采用整体道床结构钢筋作为第一道杂散电流收集网??（主排流网），其单位长度大多选冉２．５ｒａ和５０ｍ的单元段。??卜—卜—ｎ?—１—卜??ｗ?二二?ｕｔｉ?二二二?－＾ｒ？??择流网搨向钢筋??图３．５排流网的组成部分??Ｆｉｇ．?３．５?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｏｆ?ｄｒａｉｎａｇｅ?ｎｅｔｗｏｒｋ??如图３．５所示，每个单元段内的结构钢筋网由上、下两层各５根结构钢筋纵向平行??１８??
?大连交通大学全日制专业硕士学位论文???正常；调岛状态??＼?＼?１?／?｜?＿双纪弹酱垫圈??——调■板??Ｖ｜＾１??图３．４绝缘扣件的组成??Ｆｉｇ．?３．４?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ?Ｆａｓｔｅｎｅｒｓ??同时，为了保障牵引电流流通的安全性要求钢轨对地绝缘安装。钢轨绝缘安装的实??现是通过设计绝缘扣件来实现的。如图３．４所示，绝缘扣件的组成部分包括四大主要的??绝缘部件：轨距块、轨下橡胶垫板、板下橡胶垫板和螺栓套管１２７］。根据设计规范，轨距??块、橡胶垫片的绝缘电阻、螺栓套管的绝缘电阻、轨距块的绝缘电阻都应大于等于??１００ＭＱ。??ＩＩ．杂散电流收集网??（１）排流系统的结构??在地铁牵引供电系统中，为减少杂散电流的腐蚀，通常会在走行轨下面设置杂散电??流收集网，它的作用是尽可能将泄露的杂散电流通过自己流回牵引变电所，从而减小杂??散电流产生的腐蚀。实际系统中大多采用整体道床结构钢筋作为第一道杂散电流收集网??（主排流网），其单位长度大多选冉２．５ｒａ和５０ｍ的单元段。??卜—卜—ｎ?—１—卜??ｗ?二二?ｕｔｉ?二二二?－＾ｒ？??择流网搨向钢筋??图３．５排流网的组成部分??Ｆｉｇ．?３．５?Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｏｆ?ｄｒａｉｎａｇｅ?ｎｅｔｗｏｒｋ??如图３．５所示，每个单元段内的结构钢筋网由上、下两层各５根结构钢筋纵向平行??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]地铁杂散电流的危害及检测实例[J]. 刘争,李威力,钟周全. 全面腐蚀控制. 2016(09)
[2]直流牵引供电系统杂散电流的危害[J]. 秦亚玲. 科技创新与应用. 2016(03)
[3]直流牵引供电系统接地方式对杂散电流的影响[J]. 胡维锋. 硅谷. 2014(02)
[4]粉煤灰和矿粉对地铁用混凝土抗杂散电流腐蚀性能的影响[J]. 巫昊峰,何慧兰,李宝枝. 粉煤灰. 2011(03)
[5]直流供电系统中杂散电流的危害与预防初探[J]. 彭兴荣. 中国校外教育. 2009(08)
[6]基于光纤传感的地铁杂散电流监测方法[J]. 李威,蔡文娟,王禹桥,陈涤缨. 中国矿业大学学报. 2008(06)
[7]杂散电流对广州地铁混凝土溶蚀性能影响的加速试验研究[J]. 黄文新,殷素红,李铁锋,文梓芸,王果. 混凝土. 2008(08)
[8]杂散电流腐蚀与防护[J]. 尹国耀,魏振宏. 焊管. 2008(04)
[9]城市轨道交通系统杂散电流的分布规律研究[J]. 胡宏亮,王崇林,张栋梁,李国欣. 都市快轨交通. 2005(05)
[10]活性掺合料对地铁混凝土杂散电流的抑制作用[J]. 杜应吉,李元婷. 混凝土. 2005(06)
硕士论文
[1]城市轨道交通杂散电流动态分布及泄漏监测研究[D]. 刘颖熙.中国矿业大学 2017
[2]地铁杂散电流分布研究[D]. 梅进武.西南交通大学 2017
[3]城市轨道交通杂散电流分布特性及仿真研究[D]. 李嘉成.西南交通大学 2017
[4]城市轨道交通供电系统杂散电流检测与分析[D]. 邰淑杰.华北电力大学 2016
[5]轨道电位监测系统与限制装置的研究[D]. 安娜.西南交通大学 2015
[6]城市轨道交通钢轨电位与杂散电流综合抑制研究[D]. 裴文龙.中国矿业大学 2015
[7]城市地铁杂散电流及抑制措施深入研究[D]. 韩旭红.西南交通大学 2014
[8]地铁钢轨电位及杂散电流研究[D]. 闫明富.北京化工大学 2013
[9]城市轨道交通杂散电流实验系统设计与仿真[D]. 杨迪.西南交通大学 2013
[10]直流牵引系统杂散电流及轨电位相关问题研究[D]. 张目然.华南理工大学 2012
本文编号：2919855
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