城市轨道交通杂散电流治理的综述与评估

杂散电流会造成电气化交通系统附近金属结构腐蚀,该现象在普遍采用直流牵引供电的城市轨道交通中尤为突出.该文分别对城市轨道交通新建线路和运营阶段的现有线路的杂散电流治理和防护措施进行讨论.对设计阶段的新建线路而言,可采用包括优化牵引变电所位置、减小轨道纵向电阻、在道床中安装杂散电流收集系统等措施.对处于运营阶段的现有线路而言,除了采取在走行轨上并联线缆或走行轨间焊接均流线等以增大回流路径截面积措施外,通过电力电子的静止变换器(如负阻变换器等)控制回流路径杂散电流的方法也是极具潜力的治理措施;上述单元可以部署在特定点,以实现对轨道电位过高或出现初期腐蚀位置处的定点治理.     

浅谈杂散电流防护系统在城市轨道交通中的运用

采用直流电力牵引和走行轨回流方式的地铁系统所产生的杂散电流对地铁(或轻轨)周围土壤中埋设的钢筋等金属结构和管网设施产生电化学腐蚀,破坏其强度,降低其寿命.采用杂散电流自动监测及其防护系统将杂散电流的影响减少至最低限度.     

地铁杂散电流引起上海电网变压器偏磁研究

地铁杂散电流造成变压器偏磁的驱动电流源具有复杂、影响因素多等特点。为了认识地铁杂散电流对上海电网变压器偏磁的影响,利用建立的大地模型计算了杂散电流地电位的影响范围,并根据计算结果,选点对上海220kV电网13台变压器和500kV电网7台变压器中性点电流开展了观测实验,利用大量的实测数据研究地铁列车运行工况、变压器运行方式等因素对变压器偏磁电流量值水平和波动性的影响。研究的结果表明,地铁杂散电流对上海城网220kV和500kV变压器的严重影响范围在地铁线路沿线的3km范围内,不能用直流接地极的变压器偏磁评价标准评估地铁杂散电流的偏磁影响。     

新型地铁杂散电流腐蚀监测与防护系统设计

地铁杂散电流监测是地铁维护的重要组成部分.通过设计新型的地铁走散电流腐蚀监测与防护系统,实现杂散电流数据共享和远程监控的功能.系统的重要组成部分智能监测装置以嵌入式处理器为处理核心,通过以太网、现场总线实现与微机管理系统和变电所综合自动化系统的通信,进而实现对杂散电流防护设备调度与监控,并对杂散电流监控软件进行了详细的设计.     

浅谈地铁杂散电流的监测与防护系统

杂散电流是地铁系统中不可忽视的问题.介绍了杂散电流产生的原因、发生危害的机理、及对地铁沿线各系统造成的破坏.结合已投入运营和正在建设的上海地铁系统,探讨了杂散电流的监测与防护的原则、方法,简单介绍了监测与防护系统的工作原理.     

城市轨道交通杂散电流与电网直流偏磁电流耦合关系与检测的研究展望

随着城市轨道交通的快速发展,轨道交通牵引供电系统与电网的关联性越来越强.为促进城市轨道交通与电网的和谐发展,需要对城市轨道交通杂散电流与电网直流偏磁电流的相互影响及耦合关系进行深入研究.详细分析了轨道交通杂散电流的产生、主要因素及其影响,对比了轨道交通杂散电流与电网直流工程直流单极运行、电磁暴所导致直流偏磁的差异.对目...     

多列车运行下地铁杂散电流建模仿真

杂散电流会侵蚀地铁沿线埋地金属管道和钢筋混凝土结构进而降低建筑物的强度和耐久性。现有的杂散电流分布模型由于多是单一列车驱动且边界条件为一或两个变电站,存在模型结构简单且边界条件与实际情形有较大区别等缺陷,致使其仿真结果与实测值存在较大误差。文中首先将列车及变电所等效为直流源共同对地注入电流,再从杂散电流分布特性出发,基于契合实际状况下的“行车轨道—排流钢筋结构—金属网—大地土壤”四层地网结构方法,利用微元等值电路推出单注入源作用下大地电气量的分布模型,接着将各个单独注入源作用结果进行叠加得整条线路上电气量的分布模型。最后基于成都地铁线路数据,利用所提多列车杂散电流分布模型对全线杂散电流进行编程仿真,预测其在整条线路上的分布。对地铁杂散电流前期施工及后期防护提供参考。     

智能地铁杂散电流监测仪的研制

杂散电流监测在城市地铁和轻轨的腐蚀防护中被广泛应用,因此具有重要意义。介绍了研制的一种智能型的地铁杂散电流监测仪。该监测仪主要通过监测结构钢和参比电极间的极化电压,拥有检测、通信、储存、查询、显示等一系列功能,能够满足现场检测的需要。     

城市地铁对电力变压器直流偏磁的影响与分析

城市地铁轨道交通中供电牵引网采用直流供电方式，部分牵引电流经钢轨泄漏到地下形成杂散电流，引起周边电力变压器产生直流偏磁现象。以一起地铁杂散电流引起的220 kV电力变压器直流偏磁为例，通过对入侵原理、入侵源头、现场数据分析处理，确定了地铁对变压器直流偏磁的影响，提出城市电网对地铁造成直流偏磁影响防御方案，为地铁轨道交通对电力变压器不利影响的分析和防治提供有效依据和建议。     

地铁杂散电流引起动态地电位分布建模及影响因素分析

针对地铁运行导致变压器直流偏磁、埋地管道腐蚀而带来的地铁杂散电流干扰和影响评估问题，提出杂散电流引起动态地电位分布建模方法。通过将多区间、多列车地铁线路等效为多时变电源电阻网络模型，实现杂散电流实时分布计算；进一步将其等效为非均匀散流线电流源，结合线路地理信息，基于点电流源电场的空间数值积分实现地铁全周转时间内的地电位动态计算；利用CDEGS软件仿真和现场实测数据，验证模型计算结果的准确性。以国内某市1、2号线地铁线路为例，计算杂散电流引起大地电位波动区间，以电位梯度变化评估杂散电流干扰范围及程度，并分析机车运行工况、轨地过渡电阻和土壤电阻率因素对地电位梯度的影响规律。     

城市电网中地铁杂散电流分布规律及影响因素分析

为揭示城市电网中地铁杂散电流的分布规律及其影响因素,该文基于PSCAD/EMTDC仿真平台,结合深圳电网某片区电网的实际拓扑结构及电气参数,建立包含该片区220kV及以上电压等级交流电网的杂散电流分布仿真模型,利用地铁早发车时段内片区电网中变压器中性点直流电流的实测数据对仿真模型进行校验。在此基础上,仿真分析城市电网中地铁杂散电流的分布规律与特征;并分析变压器漏抗、大地电阻率及避雷线的标称面积等因素对城市电网中地铁杂散电流分布的影响。仿真结果表明,当地铁杂散电流入侵城市电网时,输电线路、避雷线及大地中均存在杂散电流,且杂散电流主要通过输电线路进行传播;当变压器漏抗增大时,流向该变压器的杂散电流将减小;当接地变压器附近的大地电阻率变小时,变压器中性点直流电流增加;而避雷线标称面积的改变对地铁杂散电流分布影响微弱。     

轨道交通车站及区间杂散电流防护设计的探讨

介绍了杂散电流产生原理及其腐蚀的危害隐蔽性和突发性,阐述了维护和监测的困难性,明确了以防为主、以排为辅、防排结合、加强监测的防护原则,讨论了杂散电流防护中防堵、排流、监测等不同手段,结合工程经验及新型监测技术,力求有效缓解杂散电流腐蚀对轨道交通运营和国民经济所造成的损失。     

地铁杂散电流及腐蚀防护问题

地铁杂散电流及腐蚀防护问题对地铁的建设和运行管理都有重要意义.通过对地铁等效电网络的计算,分析了地铁新建初期走行轨及排流网电位分布和部分过渡电阻变小以及加敷排流电缆之后的影响.     

绝缘局部损坏下地铁杂散电流分析

简述杂散电流产生机理,建立均匀电阻下杂散电流分布的数学模型,分析杂散电流的分布规律。地铁运行多年后,走行轨对地可能发生绝缘损坏,走行轨纵向电阻值和走行轨对地过渡电阻值可能发生变化,运用Matlab软件进行仿真,仿真结果显示在绝缘局部损坏下,绝缘损坏处杂散电流将显著增大。     

地铁走行轨对地过渡电阻杂散电流分布的影响

城市轨道交通直流牵引系统杂散电流可能导致钢轨、道床钢筋、结构钢筋和地下金属管线等发生不同程度的腐蚀,杂散电流分布及对腐蚀定量影响目前国内外还缺乏研究。针对目前规范中典型的3种走行轨对地过渡电阻状态:15?·km(新建线路验收限值)、3?·km(运行线路限值)和0.5?·km(不良状态),数值计算对比了机车距离变电所负极距离0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0 km 6种位置时沿线钢轨对地电位分布以及钢轨和杂散电流分布。研究结果显示:走行轨对地电阻越小,钢轨泄漏的杂散电流越大。机车在距离牵引变电所负极越远的位置运行时,沿线钢轨的和排流网上的最大杂散电流密度以及沿线钢轨对地电位越大。土壤电阻率为100?·m,走行轨对地过渡电阻为0.5?·km情况下钢轨最严重部分损失占33%,年腐蚀量可达203.62 g/m。该研究为城市轨道交通杂散电流危害定量评估影响提供了依据,清晰地反映了走行轨对地过渡电阻工程控制的必要性。     

城市轨道交通钢轨紧固件绝缘垫破损对杂散电流空间分布的影响

城市轨道交通运行时钢轨电流会从结构紧固件处泄漏到大地中,为研究钢轨紧固件绝缘垫层破损时杂散电流的空间分布,本文利用CDEGS(Current Distribution, Electromagnetic fields, Grounding, Soil structure analysis)接地分析软件搭建轨道交通仿真模型,对绝缘垫出现破损时各结构层次电位、电流分布和杂散电流空间分布进行对比分析,对钢轨绝缘垫层破损处泄漏电流影响因素进行研究,由此提出钢轨绝缘垫层出现破损时的量值计算模型。结果表明：轨道交通各结构层次电流在绝缘垫层破损处出现突变,而电位变化较小。破损处较大的泄漏电流与沿线钢轨泄漏电流的叠加电场会造成附近土壤等电流密度幅值曲线出现畸变,在本文仿真模型中可对183 m范围的杂散电流空间分布产生影响。同时本文通过修正双边供电电阻网络模型边界条件,推导了钢轨绝缘垫层破损时的解析模型,其与CDEGS仿真结果误差较小,证明了钢轨绝缘垫破损解析模型的正确性和适用性。     

鱼类增殖放流站电源中性点接地分析

鱼类增殖放流站一般为二级负荷,配电系统通常采用两台10/0.4 kV变压器或一台10/0.4 kV变压器加一台柴油发电机组供电.电源低压侧中性点不正确的接地会在保护地线中产生杂散电流,造成建筑内钢筋、水、煤气等管道存在电解腐蚀,对电子设备产生电磁干扰,甚至可能引起电气火灾.针对两种供电方式,提出了解决杂散电流的办法,论述了优缺点及适用范围.     

关于地铁杂散电流引起的变压器直流偏磁的分析与研究

本文中作者分析了一起地铁杂散电流引起的220kV变压器直流偏磁问题,对杂散电流产生的特点、原因、流入电网的方式及对变压器的影响进行了研究。     

基于不同接地方式与列车工况的负阻变换器牵引供电系统轨道电位与杂散电流

为解决城市轨道交通中轨道电位与杂散电流导致的安全问题,该文提出一种负阻变换器牵引供电系统(NRC-TPS).在传统牵引供电系统(CON-TPS)的基础上,NRC-TPS通过直接安装电力电子设备,为列车电流提供零阻回路,缩短其回流至牵引变电所的路径长度.由于杂散电流的产生源头减少,NRC-TPS能够降低城市轨道交通系统的...     

地埋输水管线腐蚀分析

对电厂地埋输水管线腐蚀状况及土壤腐蚀性进行了调查和分析,结果表明地埋管线腐蚀严重,部分管线的涂层出现了破损,局部腐蚀泄漏。管外壁防护层老化和杂散电流干扰是影响地埋管线腐蚀的重要原因。