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.     

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.     

城轨多区间绝缘非均匀情况下钢轨电位与杂散电流建模及分布

城市轨道交通线路涉及面积广、周边环境复杂,在土壤湿度、运营损耗等因素影响下,走行轨绝缘往往存在不均匀的情况,对系统钢轨电位与杂散电流分布产生明显影响.提出轨道绝缘非均匀情况下回流系统建模方法,利用不同的绝缘非均匀情况对回流系统进行分割,并进行精确等效,参与多区间系统潮流计算,根据切面边界参数,计算该情况下钢轨电位与杂散电流分布.基于某实际线路数据仿真分析了多区间不同绝缘薄弱类型以及动态接地情况下钢轨电位与杂散电流分布规律,并进行现场实测验证.研究结果表明:多区间绝缘非均匀情况对钢轨电位与杂散电流分布影响较大,应在钢轨电位与杂散电流控制中予以重视.     

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.     

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.     

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.     

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.     

城市轨道交通段场钢轨电位异常分布规律及治理措施

在合肥轨道交通线路运行过程中,车辆段、停车场内频繁出现钢轨电位异常升高导致钢轨电位限制装置频繁动作,对段场内人身和设备运行造成极大的安全隐患.为阐明车辆段、停车场钢轨电位异常分布规律并进行有效治理,本文对合肥轨道交通线路车辆段开展现场测试及参数变化规律分析,阐明了段场内钢轨电位异常升高机理,分析了段场内钢轨电位异常分布规律并提出其治理措施,解决了钢轨电位异常升高的问题,提升了城市轨道交通车辆段运行的安全性为阐明车辆段、停车场钢轨电位异常分布规律并进行有效治理,本文对合肥轨道交通线路车辆段开展现场测试及参数变化规律分析,阐明段场内钢轨电位异常升高机理,并提出其治理措施.通过上述研究有效分析了段场内钢轨电位异常分布规律,并解决了钢轨电位异常升高的问题,提升了城市轨道交通车辆段运行的安全性.     

一种用于地铁杂散电流防护的自动排流装置

本文讨论了用于地铁杂散电流防护的排流方法所存在的问题，为消除排流电流过大所造成的危害，研制了一种可自动调节和限制排流电流的自动排流装置，实验表明，该装置能够实现预期的功能。     

一种用于地铁杂散电流防护的自动排流装置

本文讨论了用于地铁杂散电流防护的排流方法所存在的问题．为消除排流电流过大所造成的危害，研制了一种可自动调节和限制排流电流的自动排流装置．实验表明，该装置能够实现预期的功能．     

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。     

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.     

Q235扁钢接地材料杂散电流腐蚀行为研究

针对接地网服役过程中的杂散电流腐蚀问题,在模拟交、直流杂散电流干扰条件下,研究了Q235扁钢接地材料的腐蚀行为,利用扫描电镜(SEM)和X线衍射(XRD)等方法研究了材料的腐蚀形貌及腐蚀产物,分析了材料的电位、电流变化规律及腐蚀失重.结果表明:杂散电流腐蚀具有集中腐蚀特征,腐蚀产物层疏松多孔,有明显裂纹、分层、脱落现象,对基体不具有保护作用,腐蚀产物主要成分为Fe₃O₄和Fe₂O₃;失重测量结果显示,杂散电流存在时Q235扁钢腐蚀速率会大大增加,同等电流密度下,直流杂散电流腐蚀速率约为交流杂散电流的18倍;杂散电流腐蚀具有明显的电解腐蚀特征,电流流入金属构件部位成为阴极而受到保护,相反电流流出的部位成为阳极而受到腐蚀.     

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。     

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。     

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.     

地铁直流牵引供电系统杂散电流分析

介绍地铁直流牵引供电体统杂散电流产生的缘由和出现的问题,指出我国国内地铁直流牵引系统中对杂散电流的防护时,要注意从根本的源头出发,控制和分析问题所在处,同时地铁设计师要能够科学合理的设计结构钢筋的截面面积,在结构钢的绝缘方面的注意要有所加强。分析了地铁直流牵引供电系统杂散电流的同时,介绍了对杂散电流的防护方法。     

杂散电流在地铁监测系统中的应用

在地铁正常运行时应加强对杂散电流监测和有效判断腐蚀状况,杂散电流监测系统可对杂散电流的电化学腐蚀进行积极有效的监测。本文通过杂散电流监测系统几处重要参数的分析,指出了杂散电流监测系统的组成、工作原理及调试方法。     

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.     

轻烃处理装置焊接作业杂散电流的危害与预防

在轻烃处理装置等易燃易爆场所中,从事焊接作业中会产生杂散电流,存在潜在危害。为了减少危害并预防事故的发生,本文主要结合轻烃处理装置的流程、设备特点,从杂散电流的产生方式、存在的特点、产生危害的方式及预防对策进行分析,减少或避免电焊施工中产生杂散电流的危害,提高轻烃处理装置检维修作业的安全系数。