多土壤因素共同作用下城市轨道交通杂散电流分布特性研究
城市轨道交通系统相比于其他交通方式，在运输速度、运量、以及节能环保等方面具有一定优势，因此在交通运输方面扮演着越来越重要的地位。然而，城市轨道交通在运行时通常采用直流供电，由于走行轨与大地无法做到完全绝缘，故牵引电流在经过走行轨流回牵引变电所的过程中，不可避免的会有部分牵引电流通过走行轨泄入大地，这部分电流称之为杂散电流。当杂散电流长期作用时，会对埋地金属结构、信号设备、工作人员等造成较大危害。 本文首先阐述了城市轨道交通供电系统的运行原理以及构成，随后介绍了目前城市轨道交通供电系统杂散电流国内外的研究现状，包括杂散电流形成原理、对金属结构的电化学腐蚀以及对杂散电流的监测防护等。为了明确土壤因素对杂散电流分布规律的影响，本文利用MATLAB软件对杂散电流进行了仿真分析，利用Simulink模块建立了走行轨—地与走行轨—排流网—地的结构模型，分析了给定区间内供电系统运行时杂散电流的分布规律，以及排流网、区外电阻对杂散电流大小的影响。搭建与仿真模型相对应的实验测试平台，通过实验测试数据分析了各土壤因素对杂散电流分布规律的影响，及多种土壤因素同时作用下，哪种土壤因素对杂散电流的影响程度最大。最后，通过对实验数据的模糊综合评价，可得样本土壤中杂散电流的最终评价矩阵。 结果表明在区外电阻的作用下杂散电流的数值会减小，但相比于排流网对杂散电流的抑制程度较小，故工程中合理地接入排流网可有效地抑制杂散电流的产生。通过对兰州轨道交通1号线东岗站与七里河站样本土壤的实验测试，表明土壤PH值相对于土壤湿度、温度、孔隙度、含盐量对杂散电流分布的影响程度最大。由评价矩阵B可得所取样本土壤中杂散电流处于“良好”状态的隶属度占所有可能状态的比例最大，其值为46.31%，表明样本土壤不利于杂散电流的形成，故对于运营安全的影响很小。
城市轨道交通;杂散电流;分布特性;土壤PH值
兰州交通大学
硕士
电力系统及其自动化
李亚宁
2021
中文
U270.35;U223
2021-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）