城市轨道交通钢轨电位与杂散电流综合抑制研究

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1、硕士学位论文城市轨道交通钢轨电位与杂散电流综合抑制研究ResearchonRailPotentialandStrayCurrentComprehensiveSuppressionforUrbanRailTransit作者：裴文龙导师：刘建华副教授中国矿业大学二〇一五年五月中图分类号TM922.3学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文城市轨道交通钢轨电位与杂散电流综合抑制研究ResearchonRailPotentialandStrayCurrentComprehensiveSuppressionforUrbanRailTransi

2、t作者裴文龙导师刘建华申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向供配电安全答辩委员会主席李晓波评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生裴文龙在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢研究生学习生活转眼即逝，这求学生涯让我在各方面都得以成长和进步，是我人生中非常宝贵的经历。在此诚挚的向所有关心、帮助、支持过我的老师、同学、朋友、亲人表示深深的

3、谢意！本论文是在我的导师刘建华的悉心指导下完成的，在攻读硕士学位期间，导师不仅在学业和科研上严格要求、循循善诱、悉心指导，而且在生活上亦给我无微不至的关怀，使我顺利完成学习和科研工作，我所取得的每一份成绩都浸渍着恩师的汗水。恩师渊博的知识，严谨的治学态度，实事求是的科研作风，诲人不倦的育人精神给我留下了深刻的印象，必将使我终生受益。在此，谨向恩师致以深深的敬意！感谢一直关心和支持我的父母和家人，我成长过程中一点一滴的进步都离不开他们的支持和鼓励，他们的关心和信任是我前进的动力和源泉。感谢王崇林老师、李国欣老师、张栋梁老师在我的论文选题拟写过程中给予的指导与支

4、持；感谢研究所的杜贵府博士、刘旭博士，穆明亮、许蓓、李艳等同学在学习和生活上给予我的帮助和支持。在此向他们致以诚挚的谢意！最后感谢各位专家、教授在百忙之中对本文的审阅和指正。摘要目前，随着我国城市建设的迅速发展，城市人口急剧增长，市内交通压力越来越大，而城市轨道交通凭借其舒适、快速以及客容量大等特点成为解决市内客运供需矛盾的最佳手段之一。随着城市轨道交通覆盖面的增大，其直流牵引供电系统造成的杂散电流及钢轨电位问题不容忽视。本文在分析城市轨道交通牵引回流系统基础上，推导回流系统的三层连续模型以及离散模型，利用现场测试数据建立仿真系统，仿真分析了钢轨电位、杂散电

5、流的分布规律和影响因素。由于在已经运行的城市轨道交通，一般通过装设排流柜来收集杂散电流，装设钢轨电位限制装置来抑制站台钢轨电位，两设备控制互不关联，系统仿真发现当钢轨电位限制装置动作后，钢轨电位降低，但是杂散电流增大；排流柜投入后，减少了杂散电流的扩散，但是钢轨电位升高，可能导致钢轨电位限制装置动作。据此本文提出三个综合抑制钢轨电位以及杂散电流的措施：(1)钢轨电位限制装置的优化控制措施：使钢轨电位最大的钢轨电位限制装置动作，减少多个钢轨电位限制装置同时动作的概率；(2)排流柜的优化控制措施：在钢轨电位限制装置动作时，短暂关闭排流柜，防止其通过大地短接；(3

6、)分级式钢轨电位限制装置：通过小电阻降低钢轨电位，同时限制杂散电流的泄漏。仿真结果表明，前两个优化措施存在一些弊端，而分级式钢轨电位限制装置可以有效地实现钢轨电位与杂散电流综合抑制的目标。该论文有图53幅，表9个，参考文献74篇。关键词：轨道交通；钢轨电位；杂散电流；钢轨电位限制装置IAbstractAtpresent,withtherapiddevelopmentofurbanconstructionandtherapidgrowthofurbanpopulation,thepressureoftrafficinthecityisincreasing.Th

7、eurbanrailtransitsystem,withitscomfortable,fastandlargepassengercapacity,becomesoneofthebestmeanstoresolvethecontradictionbetweensupplyanddemandinthecitypassenger.Withtheincreaseofurbanrailtransitcoverage,straycurrentandrailpotentialproblemscausedbyitstractionpowersupplysystemcanno

8、tbeignored.Inthispaper,the