地铁线路杂散电流监测与防护方案研究

• 作 者: 唐占洋
• 出 处: 中国矿业大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 杂散电流 数学模型 监测防护系统 BP神经网络

改革开放以来,国内轨道交通事业取得了非常大的发展。并且轨道交通的研究也取得了巨大的进步。对于地铁整个回流系统,回路电流因绝缘原因并不能百分百回流到系统,部分电流流入大地,这部分电流我们称之为杂散电流,因为它对埋地金属具有较大腐蚀作用,杂散电流会持续威胁着城市轨道交通系统,所以加强对其的监测和防护具有重要意义。本文首先建立不同工况下的地铁杂散电流分布模型,并对各模型进行数值理论推导,双层及三层电阻网络结构模型主要是求解微分方程问题,在四层网络模型中,主要是通过Matlab软件求解高阶微分方程组。同时又计算了加入排流柜后生成的模型。最后得到各模型的钢轨电压、钢轨电流、排流网电压、杂散电流等的数学表达式。然后,利用Matlab软件对推导的各数值模型仿真,观察不同参数变量的仿真曲线,最终得出影响杂散电流分布的主要因素。通过仿真及总结现阶段工程上主要的地铁杂散电流的监测方法,最后对比了现阶段工程上应用的分布式监测系统和集中式监测系统优劣势,提出了基于DZJ系列杂散电流监测防护系统。总结归纳现在工程上常用的防护方法,然后针对现在工程上排流柜控制策略不够智能化的问题,本文第五章提出了基于BP神经网络算法的自动排流柜排流模糊策略控制。该策略大大提高了排流的智能化水平。最后根据实际城市轨道交通系统宁波1号线杂散电流现场实际测试结果,提出针对于宁波1号线工程的杂散电流监测与防护方案的建议。其中改进措施主要包括:单导装置随机车运行而开通,杂散电流防护系统日常运营维护,线路附近金属防护等。