基于可变电阻模块的地铁轨道电位及杂散电流模拟系统研究
发布时间：2021-02-03 08:20
现代地铁系统中,轨道电位与杂散电流带来的安全问题日益凸显,由于其防治措施现场验证协调难度大,相应的模拟系统受到广泛关注。现有模拟系统分为多维空间模拟系统、定值电阻模拟系统和可变电阻模拟系统。多维空间模拟系统建模过程复杂且适用对象单一;定值电阻模拟系统只能实现静态模拟;可变电阻模拟系统采用可变电阻模块（VRM）替代电阻,克服了上述不足。现有VRM均为单向可变电阻模块,无法模拟列车不同工况切换运行时的轨道电位与杂散电流。此外,受限于模拟系统自身电路结构,不适用于浮地和多区间系统。本文针对可变电阻模拟系统,对其电路拓扑和控制策略展开研究。本文首先提出两种双向可变电阻模块（BVRM）的电路拓扑,分别阐述其工作原理、参数设计和控制方法。证明在列车电流双向流动时其等效输出电阻均可调节,应用于可变电阻模拟系统能够模拟列车不同工况切换运行时的轨道电位与杂散电流。在此基础上,构建了包括列车、牵引网、牵引变电所、走行轨纵向电阻和走行轨对地电阻在内的地铁系统等效模型。并针对接地、浮地和多区间牵引系统,分别提出基本型动态模拟系统（B-DSS）、多接地动态模拟系统（MG-DSS）和多区间动态模拟系统（MI-DS...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１第四轨回流??
图１－２走轨回流??
（ａ）牵引网供电，走行轨回流?（ｂ）第三轨供电，走行轨回流??图１－２走行轨回流??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｒｕｎｎｉｎｇ?ｒａｉｌ?ｉｓ?ｕｓｅｄ?ａｓ?ｔｈｅ?ｔｒａｃｔｉｏｎ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｒｅｔｕｒｎ?ｒａｉｌ??在走行轨上产生几十伏甚至上百伏的电势差，称为轨道电位［ｌ２，１３］。??杂散电流会导致列车位置处的走行轨以及牵引系统附近的埋地金属管线遭到??严重的电化学腐蚀，使其使用寿命大大缩短［９＿｜３］。长时间的电化学腐蚀将导致金属??管线破损，内部的可燃物质泄漏甚至会引发火灾和爆炸事故，给人民群众的生命??财产安全带来严重危害［４，１４］。由于轨道电位的最大值通常出现在列车所在位置处，??所以同样会对人体安全产生潜在危害，轨道电位与杂散电流的产生机理以及管线??腐蚀见图１－３所示。由于轨道电位与杂散电流的危害较大，相关预防和治理措施成??为了国内外学者的研究重点［９，１４—１９１。而轨道电位与杂散电流模拟系统不仅能够在实??际地铁线路施工前对轨道电位与杂散电流的分布进行预测，还能对相关治理措施??的治理效果进行验证和评估，因此备受瞩目。????第三轨（牵引网）??
【参考文献】：
期刊论文
[1]城轨交通牵引供电系统参数与储能系统容量配置综合优化[J]. 诸斐琴,杨中平,林飞,信月. 电工技术学报. 2019(03)
[2]城市轨道交通轨地过渡电阻对杂散电流分布特性的影响[J]. 朱峰,李嘉成,曾海波,邱日强. 高电压技术. 2018(08)
[3]地铁独立轨回流技术应用研究[J]. 谢宗桀. 铁路技术创新. 2018(02)
[4]城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统[J]. 郑琼林,杨晓峰,游小杰. 都市快轨交通. 2016(03)
[5]地铁走行轨对地过渡电阻杂散电流分布的影响[J]. 蔡力,王建国,樊亚东,周蜜,龚孟荣,刘思雯. 高电压技术. 2015(11)
[6]城市轨道交通第四回流轨牵引供电技术[J]. 张云太. 现代城市轨道交通. 2011(04)
[7]城市轨道交通四轨供电方式的探讨[J]. 陈屹. 电气化铁道. 2010(02)
[8]对地铁轨道电位异常升高的研究[J]. 王禹桥,李威,杨雪锋,叶果. 城市轨道交通研究. 2009(08)
[9]油气管道的杂散电流腐蚀与防护[J]. 曹阿林,朱庆军,侯保荣,张胜涛. 煤气与热力. 2009(03)
[10]地铁杂散电流的危害及其防治[J]. 曹晓斌,吴广宁,付龙海,李增,任晓娜. 电气化铁道. 2006(04)
博士论文
[1]直流牵引供电系统回流安全关键技术研究[D]. 杜贵府.中国矿业大学 2017
[2]地铁杂散电流光纤传感理论及方法研究[D]. 许少毅.中国矿业大学 2015
[3]城市轨道交通直流牵引回流系统防护技术研究[D]. 张栋梁.中国矿业大学 2012
[4]直流牵引回流系统分析及轨电位相关问题研究[D]. 李国欣.中国矿业大学 2010
[5]埋地金属管线的杂散电流腐蚀防护研究[D]. 曹阿林.重庆大学 2010
硕士论文
[1]基于多列车能量交互与储能系统优化控制的列车节能运行研究[D]. 杨志鸿.北京交通大学 2018
[2]基于CDEGS的地铁杂散电流仿真研究[D]. 于凯.西南交通大学 2015
[3]多列车运行下地铁杂散电流分布研究[D]. 汪佳.西南交通大学 2012
[4]地铁杂散电流对钢筋混凝土结构腐蚀影响研究及防护[D]. 战鹏.北京交通大学 2009
本文编号：3016195
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１第四轨回流??
图１－２走轨回流??
（ａ）牵引网供电，走行轨回流?（ｂ）第三轨供电，走行轨回流??图１－２走行轨回流??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｈｅ?ｒｕｎｎｉｎｇ?ｒａｉｌ?ｉｓ?ｕｓｅｄ?ａｓ?ｔｈｅ?ｔｒａｃｔｉｏｎ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｒｅｔｕｒｎ?ｒａｉｌ??在走行轨上产生几十伏甚至上百伏的电势差，称为轨道电位［ｌ２，１３］。??杂散电流会导致列车位置处的走行轨以及牵引系统附近的埋地金属管线遭到??严重的电化学腐蚀，使其使用寿命大大缩短［９＿｜３］。长时间的电化学腐蚀将导致金属??管线破损，内部的可燃物质泄漏甚至会引发火灾和爆炸事故，给人民群众的生命??财产安全带来严重危害［４，１４］。由于轨道电位的最大值通常出现在列车所在位置处，??所以同样会对人体安全产生潜在危害，轨道电位与杂散电流的产生机理以及管线??腐蚀见图１－３所示。由于轨道电位与杂散电流的危害较大，相关预防和治理措施成??为了国内外学者的研究重点［９，１４—１９１。而轨道电位与杂散电流模拟系统不仅能够在实??际地铁线路施工前对轨道电位与杂散电流的分布进行预测，还能对相关治理措施??的治理效果进行验证和评估，因此备受瞩目。????第三轨（牵引网）??
【参考文献】：
期刊论文
[1]城轨交通牵引供电系统参数与储能系统容量配置综合优化[J]. 诸斐琴,杨中平,林飞,信月. 电工技术学报. 2019(03)
[2]城市轨道交通轨地过渡电阻对杂散电流分布特性的影响[J]. 朱峰,李嘉成,曾海波,邱日强. 高电压技术. 2018(08)
[3]地铁独立轨回流技术应用研究[J]. 谢宗桀. 铁路技术创新. 2018(02)
[4]城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统[J]. 郑琼林,杨晓峰,游小杰. 都市快轨交通. 2016(03)
[5]地铁走行轨对地过渡电阻杂散电流分布的影响[J]. 蔡力,王建国,樊亚东,周蜜,龚孟荣,刘思雯. 高电压技术. 2015(11)
[6]城市轨道交通第四回流轨牵引供电技术[J]. 张云太. 现代城市轨道交通. 2011(04)
[7]城市轨道交通四轨供电方式的探讨[J]. 陈屹. 电气化铁道. 2010(02)
[8]对地铁轨道电位异常升高的研究[J]. 王禹桥,李威,杨雪锋,叶果. 城市轨道交通研究. 2009(08)
[9]油气管道的杂散电流腐蚀与防护[J]. 曹阿林,朱庆军,侯保荣,张胜涛. 煤气与热力. 2009(03)
[10]地铁杂散电流的危害及其防治[J]. 曹晓斌,吴广宁,付龙海,李增,任晓娜. 电气化铁道. 2006(04)
博士论文
[1]直流牵引供电系统回流安全关键技术研究[D]. 杜贵府.中国矿业大学 2017
[2]地铁杂散电流光纤传感理论及方法研究[D]. 许少毅.中国矿业大学 2015
[3]城市轨道交通直流牵引回流系统防护技术研究[D]. 张栋梁.中国矿业大学 2012
[4]直流牵引回流系统分析及轨电位相关问题研究[D]. 李国欣.中国矿业大学 2010
[5]埋地金属管线的杂散电流腐蚀防护研究[D]. 曹阿林.重庆大学 2010
硕士论文
[1]基于多列车能量交互与储能系统优化控制的列车节能运行研究[D]. 杨志鸿.北京交通大学 2018
[2]基于CDEGS的地铁杂散电流仿真研究[D]. 于凯.西南交通大学 2015
[3]多列车运行下地铁杂散电流分布研究[D]. 汪佳.西南交通大学 2012
[4]地铁杂散电流对钢筋混凝土结构腐蚀影响研究及防护[D]. 战鹏.北京交通大学 2009
本文编号：3016195
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