城轨钢轨电位与杂散电流动态分布

城市轨道交通普遍存在钢轨电位与杂散电流异常升高现象,已严重影响城轨供电安全.为阐明城轨钢轨电位与杂散电流动态分布规律,基于城轨供电系统结构建立供电系统动态潮流计算模型,分析多列车、多变电所并列运行下系统潮流动态变化,根据系统节点潮流参数建立钢轨电位与杂散电流的动态分布计算方法,基于列车牵引计算及系统实际参数仿真分析了多列车动态运行下系统钢轨电位、杂散电流分布规律.研究结果表明:列车运行功率重合度对钢轨电位与杂散电流有较大影响,当列车再生功率与牵引功率耦合较大时,回流安全参数会显著升高.为实际系统中钢轨电位及杂散电流控制提供支撑.     

直流牵引供电系统多站钢轨电位交互影响分布特性

为阐明城市轨道交通多个车站钢轨电位交互影响下分布特性,分析了钢轨电位限制装置（Over Voltage Protection Device,OVPD）等装置的动态接地特性,建立了直流牵引供电系统多站钢轨电位交互影响的仿真模型.基于该仿真模型,建立了牵引供电系统的节点电压方程组并通过迭代计算进行求解,从而得到线路的潮流参数以及钢轨电位、杂散电流的分布情况.基于国内某实际线路的参数仿真分析了多站钢轨电位及杂散电流的动态分布规律,从而首次阐明了系统多站钢轨电位交互影响的机理.研究结果表明：OVPD动作会造成泄漏电流增多并抬升其他位置的钢轨电位幅值,因而触发其他站点的OVPD接续动作,进一步抬升全线钢轨电位与杂散电流.此外,多站OVPD同时动作往往为泄漏电流构成回路,导致杂散电流水平激增.以上研究为OVPD动作特性的优化以及线路钢轨电位、杂散电流的控制提供了依据.     

有轨电车纳米陶瓷涂层钢轨绝缘性研究

我国大多数有轨电车轨道一般采用埋入式钢轨,和非埋入式钢轨相比处于更加潮湿、封闭的环境,为减少杂散电流腐蚀、化学腐蚀带来的影响,钢轨与地之间需要更好的绝缘.首先试验研究纳米陶瓷涂层绝缘钢轨的电气性能,然后从钢轨湿态电阻、轨道纵向电阻及改进的轨地过渡电阻测试方法试验研究纳米陶瓷涂层绝缘钢轨的绝缘性.试验结果表明:纳米陶瓷涂层绝缘钢轨对轨道纵向电阻几乎不产生影响,与普通钢轨相比增加了3倍湿态电阻值与6Ω·km轨地过渡电阻值,从而减少了轨道系统杂散电流的产生.     

钢轨电位分布模型及仿真

随着电力机车牵引电流不断增大,钢轨电位过高成为突出问题.本文通过建立直供方式下钢轨电位的分布参数模型,并用MATLAB进行仿真,得出了钢轨上电位和电流的分布情况.分析了主要参数对钢轨电位分布的影响;考虑机车本身的影响,引入了机车系数来修正钢轨电位峰值.最后给出了在通常情况下钢轨电位计算值和实际值的比较,验证了模型的正确性.     

城轨杂散电流与钢轨电位限制装置的关系探讨

在城市轨道交通系统中,会同时存在钢轨电位过高以及杂散电流过大的问题。一方面,当钢轨电位超过限定值时,钢轨电位限制装置就会通过接触器动作,将钢轨与大地快速短接,达到保障人身安全的目的。但同时由于钢轨电位限制装置闭合时,将会造成通过钢轨泄漏的杂散电流增大,对金属管线的腐蚀更大。另一方面,在杂散电流的防护过程中,虽然排流网的投入,可以有效地减少杂散电流的危害,但在泄漏杂散电流的时候,也会引起钢轨电位的增大,可能引发钢轨电位限制装置动作。所以,两者是互相影响的。     

埋地管道受地铁杂散电流干扰的缓解方法及效果数值模拟

埋地管道受地铁杂散电流干扰影响而在电流流出管段存在腐蚀风险,为有效缓解此类干扰,构建了具有多个牵引区间、排流网、地铁接地系统的地铁系统以及与其交叉的埋地管道及其阴极保护系统模型,选取了典型的以轨道泄漏杂散电流干扰为主和以局部集中接地泄漏杂散电流干扰为主的干扰情形主要缓解对象,分别设计了埋地管道侧、管轨连接方式以及地铁系统侧常见缓解方法的细化方案,基于数值模拟方法采用专业软件计算获得了不同缓解方案下埋地管道电位分布变化、地铁系统泄漏杂散电流分布等.基于此,分析总结了不同缓解方案的缓解效果.结果表明:设计的缓解方案均可有效缓解轨道泄漏杂散电流造成的干扰,而难以有效缓解局部集中接地泄漏杂散电流造成的干扰,应配合采取有效措施严格限制此类干扰累计出现时间,以满足埋地管道防护要求.     

基于地表电位梯度的地铁杂散电流动态干扰范围评估模型

地铁系统在中国城镇化建设过程中日益迅猛发展,其中的杂散电流腐蚀问题在保证系统安全可靠运行的过程中不容忽视.在杂散电流电阻网络模型和电流场分布公式的基础上,提出基于地表电位梯度的地铁杂散电流动态干扰范围评估模型,在模型中考虑了由于机车运行状态不同导致牵引电流的差异.使用现场测量的机车牵引电流变化曲线对模型进行了算例分析,并研究了过渡电阻对于电位梯度分布的影响规律.该模型能够根据国标GB/T 19285—2003中所规定的电位梯度阈值,进行考虑机车运行状态下的杂散电流干扰范围评估,并为地铁附近管线建设选址、腐蚀防护提供有效参考.     

城市轨道杂散电流的危害与防治

城市轨道地下区段中,因回流轨与大地不能绝对绝缘,导致有部分电流渗入地下形成杂散电流。本文介绍了杂散电流的成因,并论述了杂散电流的危害以及目前常用的防治措施。     

考虑多附加阻力的不同牵引工况下城市轨道交通杂散电流动态分布特性

杂散电流是影响城市轨道交通供电系统运行可靠性的重要隐患.在考虑列车运行中所受附加阻力的条件下,以“钢轨-排流网-大地”模型为研究对象,建立杂散电流动态分布模型并对其动态分布特性进行了仿真分析.研究结果表明：杂散电流峰值主要出现在列车启、制动阶段,制动阶段峰值更大;相较于快速牵引工况和舒适牵引工况,经济牵引工况下产生的杂散电流最小.考虑多种附加阻力后,经济牵引工况下启动阶段杂散电流增加14.65%,制动阶段杂散电流降低6.45%;快速牵引工况下启动阶段杂散电流增大7.09%,制动阶段几乎不变;舒适牵引工况下杂散电流几乎不受影响.研究成果为城市轨道交通杂散电流排流装置的设计与防护提供了理论参考.     

轨道交通检修基地杂散电流测试分析

随着城市轨道交通系统的迅速发展,其产生的杂散电流问题日趋严重.检修基地作为车辆停放检查、维修的特殊场所,内部电气设施复杂、轨道多地面敷设,对杂散电流防护相对较差,应被重点关注.以上海市某轨道交通检修基地及其附近燃气管道为研究对象,进行了详细的轨地电位、土壤电位梯度以及管地电位等参数测量,对所测数据之间的关联性进行了分析,确定了该基地附近杂散电流的流动路径.结果表明:正线列车运行时,基地地面轨道与过渡段正线轨道绝缘节前后电位差异明显,电流由正线轨道侧流出,从基地地面轨道侧流入.检修基地成为杂散电流"汇流点",附近燃气管道受到严重干扰,需加强防护.     

一种多区段地铁轨道电位动态模拟系统

在地铁系统中开展轨道电位与杂散电流防治措施的现场验证协调难度大,因此亟需一种多区段地铁轨道电位硬件动模系统,再现地铁系统中列车运行时的轨道电位动态分布特征.首先分析了可控电阻模块(Controllable Resistance Module, CRM),用于模拟列车运行过程中的轨道电阻变化规律;在此基础上,结合地铁系统的阻抗模型,进一步提出了多区段地铁轨道电位动态模拟系统(Multi-section Rail Potential Dynamic Emulator, MRPDE).研究了CRM和MRPDE的工作原理、参数设计和控制策略,并搭建相应的数字仿真模型和原理样机.仿真和实验结果表明:MRPDE能正确再现地铁系统轨道电位动态分布,进而为分段接入型轨道电位与杂散电流防治措施提供可靠的地面型试验平台.     

杂散电流与氯离子耦合作用下钢筋锈蚀

目的研究钢筋混凝土结构在杂散电流和氯离子耦合作用下钢筋锈蚀的演变规律,从而揭示钢筋的损伤机理,为此类结构的耐久性设计提供理论依据.方法试验共设计20组砂浆试件,采用电化学测试技术对杂散电流以及其与氯离子耦合作用下钢筋的锈蚀变化规律进行分析研究,试验采用直流电模拟杂散电流.结果两种腐蚀环境下钢筋的自腐蚀电位随着侵蚀时间、杂散电流强度以及氯离子质量浓度的增大而减小;杂散电流单独作用对钢筋锈蚀影响相对较轻,而在二者耦合作用下钢筋的锈蚀速率明显增大;另外,在耦合腐蚀环境下杂散电流强度对钢筋锈蚀速率的影响程度比氯离子含量影响要大.结论根据试验的测试结果,杂散电流与氯离子的耦合作用会加速钢筋的锈蚀,降低结构的服役寿命.     

地铁杂散电流的分祈

本文对地铁杂散电流的分布进行了分析，并对某地铁实际区段进行了有关的计算，由此可以看出，对地铁杂散电流进行及时有效防护的重要性．     

AT供电方式综合接地系统的仿真研究

高速铁路列车运行速度高、行车密度大、牵引电流大,再加上采用整体道床,钢轨—大地泄露电阻大,导致钢轨电位急剧升高。过高的钢轨电位严重威胁人身和设备安全。为了解决钢轨电位升高问题,在设计牵引供电系统时提出了采用综合地线的措施。对高速铁路AT供电方式牵引回路进行建模,仿真分析了不同接地方案下,牵引网正常运行和短路故障时钢轨电位的分布规律与特征,以此分析综合地线系统对钢轨电位的钳制作用,并提出了适合我国高速铁路的综合接地系统。     

基于缩比模型模拟的船体单区域外加电流阴极保护系统

为防止由于舰船表面电位分布不均匀而造成舰船腐蚀,采用缩比模型理论建立舰船外加电流阴极保护系统,研究船体表面电位分布影响因素之间关系.结果表明,单区域外加电流阴极保护系统的辅助阳极和参比电极位置改变将影响船体电位的分布.辅助阳极位置影响船体保护电位曲线的形状,而参比电极位置决定各曲线保护电位值的大小.外加电流阴极保护系统中增加阳极的数量和布置均匀时,可优化船体保护电位分布,且曲线波动小.试验证明,基于缩比模型理论的舰船保护电位测量方法是一种方便、有效的测量手段,可为进一步优化外加电流阴极保护系统提供新的研究途径.     

浅谈地铁杂散电流防护和监测系统

通过分析地铁杂散电流形成原因及其对地铁钢轨等产生的危害,介绍了电流防护和监测系统工作原理及组成。     

露天矿直流供电系统杂散电流分析

通过建立露天煤矿电气化铁道简化的均匀分布参数模型，分析了直流杂散电流的分布规律和影响直流杂散电流的主要因素，并提出了抑制杂散电流应采取的有效措施。直流杂散电流的主要影响因素可分为电压因素和电阻因素两个方面。利用本方法分析露天矿杂散电流的分布规律，进而采取有效的抑制措施，减小杂散电流的危害，对保证安全生产具有积极作用。     

氯碱厂盐水预热器腐蚀的全面控制

在溶液等电位保护消除盐水预热器杂散电流腐蚀的基础，研究了外加阴极保护进行联合保护的装置的兼容性以及阴极保护电流在换热管内壁的分散情况和保护电位的分布规律，介绍了在两家氯碱厂成功地联合保护的技术参数和效果。     

管道受地铁杂散电流干扰影响的分析和处理

采用测试通电电位的方法对地铁杂散电流进行初步判断，再使用SCM杂散电流测试进一步确定干扰源为地铁。整改的第一步应该先对干扰段的管道外防腐层进行修复，然后采用排流处理。排流后需要使用极化探头（试片）测试极化电位来判断管道阴极保护系统是否正常。     

电荷泵对小数分频锁相环相位噪声的影响

与整数分频电荷泵锁相环不同,小数分频电荷泵锁相环中电荷泵对锁相环的性能有更大的影响,电荷泵的各种非理想因素将降低PLL输出相位噪声和杂散的性能.重点分析了电荷泵两种非理想因素对小数分频锁相环相位噪声和杂散的影响:非线性和电流失调.此外还分析了电荷泵电流源噪声对小数分频锁相环的影响,分析结果为优化电荷泵的电路设计提供理论依据.