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原文传递地铁杂散电流分布研究

论文题名：	地铁杂散电流分布研究
关键词：	地铁杂散电流;轨道电位;离散模型;多注入源;辅助排流网
摘要：	近些年来，我国的地铁建设在国家公共投资建设中所占比例越来越高，许多城市都在如火如荼地进行着地铁建设。我国地铁供电系统采用的1500V和750V直流供电，利用走行轨回流。走行轨回流过程中有一部分电流不经过走行轨而形成杂散电流。杂散电流危害很大，对地铁建筑的结构钢和城市中地下的各种管道造成严重的腐蚀。不仅对建筑和管道安全造成重大威胁，还造成大量经济损失。因此对杂散电流的分布进行深入分析，预测轨道电位和杂散电流的分布情况，对以后工程建设和乘客安全具有重大意义。　　目前对杂散电流的研究大部分都是通过对其连续模型和离散模型进行研究。而地铁运行时的轨道采用的是无砟轨道，杂散电流通过轨枕流入大地。因此连续模型不太相符合。离散模型虽考虑了这点，但既有研究都是对其单机车下的单边供电和双边供电进行推导仿真，因此也与实际情况不太相符合。　　本文考虑地铁运行的实际情况，将牵引变电所和列车都考虑成多注入源，将杂散电流和钢轨电位等电气量的形成看成是由它们共同作用产生的结果。运用基尔霍夫电流定律和叠加定理建立了离散模型下的地铁杂散电流的计算模型。采用“钢轨-大地”、“钢轨-排流网-大地”、“钢轨-排流网-埋地金属-大地”三种不同的地网结构，用新的数学方法分别计算出这三种不同地网结构的钢轨电位和杂散电流等不同电气量的计算模型。基于Matlab进行仿真，根据仿真结构分析不同参数的变化对轨道电位、轨道电流和杂散电流变化规律，验证了此法的正确性。　　同时介绍了辅助排流网其钢筋总面积计算与单位直流电阻。采用“钢轨-排流网-辅助排流网-大地”四层地网结构。在辅助排流网在不同的纵向电阻值下，对未排流和排流时地铁新建线路和运营线路的杂散电流、轨道电位分布分别进行了仿真分析。分析结果表明，辅助排流网纵向电阻在一定范围内变化时，其对未排流和排流，新建线路和运行线路时的轨道电位和杂散电流分布无影响。
作者：	梅进武
专业：	电气工程
导师：	林国松
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文