地铁杂散电流检测的模拟实时监测系统

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1、年月撞制工程,第卷增刊冶文章编号一令一一地铁杂散电流检测的模拟实时监测系统,李李永刚锦萍首都师范大学信息工程学院,北京摘要针对地铁走行机杂散电流的存在会对全属管线和钢筋产生电化学腐伙作用,为减少、,这一问题因此而导致的金属加速腐伙设备使用寿命缩短和灾害性事故的产生通过实脸室模拟实脸浏定了在不同的地质条件下全属受杂取电流影响产生的电腐蚀现,。。模拟系象并分析了其机理介绍了实脸装且的设计和数据采集过程统解决了多个监浏点,,的杂敬电流实时监浏的重妥问题同时取得多点数据并能进行长时问连续监测和记录,简单实,可行性好可为相关技术改造柑施和方案提供一定的实验数据。用关长词地铁杂散电流监浏未集模拟中图

2、分类号文献标识码引言地铁供电系统及杂散电流的产生利用直流供电牵引驱动机车的轨道交通系统直流牵引供电方式下轨道交通车辆地下铁,。大多采用走行轨道作为回流通路城市轨道交通道电流示意图如图所示。一包括地铁和轻轨就是采用这种形式在列车运供电轨一匕二一、、、、、、、走行,行停止启动加速减速匀速滑行制动倒车、、等过程中以及负载不同情况下空载轻载重,。鸯载走行轨上会形成大小差别极大的工作电流下戛尾导咨诊湃熬基碑又一耳呆代岁矜迷流,迷流该电流会形成杂散电流俗称迷流在地下流动乡偏管道阴金属。最后还会回到电撅供电系统的负极杂散电流流经之处如果有金属,就会在金属物体上流动,其结图地铁流供电系统及杂散电流的产生

3、。,果是对金属局部形成了电化学腐蚀作用因此供电系统为高压直流电,供电轨接直流电源如何更好地减小城市轨道交通特别是地下铁道,。的正极走行轨接直流电源的负极设定电力机车,所产生的杂散电流对地下金属的腐蚀作用是一的牵引电流为,如果走行轨与地之间绝缘良好,个十分重要的,问题其中采用各种措施来减小杂则全部电流应该流过走行轨实际上走行轨与地。,散电流也是非常重要和必要的之间存在多个电流泄漏点形成如图所示的杂散,,严格讲为了减小杂散电流城市轨道交通系电流厂,广,⋯等,真正流过走行轨的电流只为统的走行轨在设计。,,和施工中采用了良好的与地绝厂从图中可以看出由于迷流没有规律因此走。,,。缘措施但是随着运营

4、时间的推移环境的改变行轨上不同部位的回流厂是不相同的通过各个,,绝缘材料的老化轨道散落物的堆积轨道与地面泄漏点泄漏出来与流回的杂散电流是没有规律,。,,,,,的绝缘程度也会变差而且没有规律因此出现的即形成杂乱的迷流如果迷流厂广一流过,、,,漏洞管内的液体气体泄露等都有可能造成重大区域有金属物体则电流就会通过金属每一股流。事故研究杂散电流对金属腐蚀的影响及采用合过金属物体的迷流会在金属的表面形成一个电流,,理的措施来减小杂散电流一直是该领域重要的流入点和一个电流流出点其中金属物表面电流。,研究课题文本为此设计了一套实验室模拟实时流出点直接接触到土壤潮湿且呈现酸性或碱性。,监测系统的土壤充当

5、了电解质于是电流流出点处的金属一一收摘日期签全项目北京市自然科学墓金资助项目一,,,,。作老简介李永刚男河北南和人副教授大学本科主要从事电子技术及自动化控制等方面的教学与科研工作增刊李永刚等地铁杂散电流检浏的模拟实时监浏系统,。就会被电离形成氧化物或盐类金属物就会被逐重要依据,。渐电解腐蚀变成氧化物或盐类走行轨与地之间、、的泄漏点越多走行轨与地之间的绝缘电阻越小,土壤越潮湿流人土壤中的杂散电流与走行轨上流过的电流的,比例就越大同样机车运行的电流越大,杂散电流的比例就越大钢制的走行轨本身的电,阻越大杂散电流就越大地铁列车的位置离走行轨连接负极的距离越远,杂散电流产生的范图实验室模拟装里。围

6、就越大北京地下铁道的直流供电为高压,实模拟装置的集中式杂散电流数据采集,过程验测定列车启动和重载运行时的工作电流可在。瞬间达到以上某些区段走行轨电阻为实验室模拟装置的等效电路如图所,示图,,。,‘’,,川而在某些区段却只有川二者。一。一中的为电阻丝的分段电阻,,相差近倍强大的工作电流必然会在走行轨。一,,。一,一分别是右端与地的接触电阻,,‘上形成一定的电压降该电压的形成就是杂散电。一,。是下端在地中形成的多个杂散电流等。流产生的原因走行轨会通过轨道与地面之间的效电阻,依此类推。无数个泄漏点向地下形成杂散电流,经,有的测量。地方杂散电流数值可以高达如此大的杂,,左左凡目,‘一‘,目‘‘散

7、电流必然会对地铁周围的金属管线和建筑物结一气一才。构中的钢筋等造成电腐蚀威胁凡左】凡凡,凡凡实验室产生杂散电流的模拟装置由于地下铁道的特殊环境,理论上和实际中,因此这类课题的研究都无法在现场进行实验和,实验多数情况下要在实验室里进行通过模拟地。图实验室棋拟装里的等效电路铁运行装置实验取得重要的实验参数和结论由于地中,典型的实验室模拟地下铁道杂散电流的产生的杂散电流的通路是没有规律的。,。只能采集暴露在地面上的一上流过的电和对地下金属