原文传递
城市轨道交通杂散电流实验系统设计与仿真
| 论文题名： | 城市轨道交通杂散电流实验系统设计与仿真 |
| 关键词： | 杂散电流;图形用户界面;实验平台;腐蚀防护 |
| 摘要： | 城市轨道交通因其便利、不占城市地面空间、改善城市公共交通状况等特点成为了经济发展和改善人民生活条件不可分割的部分。它采用直流牵引供电的方式，将牵引变电所供给接触网的直流电，通过受电弓送给机车，电流再由走行轨回到变电所负母排。但由于走行轨与大地之间不能绝对的绝缘，这一过程会导致有一部分电流泄漏到大地，形成杂散电流，继而造成沿线走行轨以及附近金属结构遭受电化学腐蚀，导致钢筋混凝土结构强度降低，设备使用寿命减小，威胁运营安全，造成巨大的经济损失。鉴于杂散电流造成的严重危害，对杂散电流的研究就有着重大的意义。本文将以此为背景，构建杂散电流实验系统，并展开对杂散电流在实验室条件下的研究。 本论文主要从下面的几个方面展开陈述: 1、为了探讨杂散电流对周边金属结构造成的腐蚀危害，本文首先分析了金属电化学腐蚀原理，并根据该原理探讨了杂散电流腐蚀机理、腐蚀速率以及其评判依据。同时结合当前国内外地铁的运营情况，总结了杂散电流产生的危害。 2、搭建杂散电流实验系统的模型，分别从单边和双边两种供电方式下讨论“走行轨-大地”、“走行轨-埋地金属结构-大地”、“走行轨-排流网-埋地金属结构-大地”共计6种模型的杂散电流分布情况，推导出6种模型下走行轨相对大地电位差、走行轨回流电流以及泄漏到大地的杂散电流的计算模型，并通过仿真波形比较得出在单、双边供电方式下其波形曲线基本相同。作为以介绍杂散电流系统为目的而构建的实验系统，可以选择较为简单的模型。同时根据计算模型分析影响杂散电流分布的因素，为进行杂散电流腐蚀防护提供理论依据。 3、搭建了基于MATLAB图形用户界面的杂散电流实验平台和杂散电流投影教学平台。通过投影教学平台演示杂散电流实验系统理论教学依据。此外，通过构建的两个平台，以“走行轨-大地”模型为例，实现杂散电流分布波形及杂散电流防护措施的演示，并通过投影教学平台演示实践中进行杂散电流防护的举措。 |
| 作者： | 杨迪 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 王毅非 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
