回流系统中铁路绝缘损坏的潜在分布研究

　　直流轨道牵引力通常用于城市轨道交通中。着工作时间的增加和外部环境的影响，由于绝缘层的老化现象和绝缘层的损坏会更加严重，因此对地面上的轨道绝缘层的保护会越来越明显，这将带回地铁。散电流和铁路电势偏离正常值。

　　文建立了直流牵引力反馈系统的离散模型，其绝缘破坏位置和绝缘破坏抵抗力对全线铁路电位分布的影响是通过MATLAB / Simulink仿真进行分析。市轨道交通由于具有体积大，安全，高速的优点，有效地缓解了城市交通的矛盾，但杂散电流对附近金属结构和管道的影响已逐渐引起人们的关注。于城市轨道交通的牵引系统通常使用钢轨作为负向返回路径，但是钢轨和地面无法完全隔离，因此当机车运行时，返回不会完全从导轨返回到变电站。部分电流渗入地面，然后从地面流到变电站的负极，形成杂散电流。
　　散电流从返回轨逸出到地面，然后从地面返回到变电站的负极。果地铁周围有导电性良好的金属（例如埋入的钢筋，煤气管，水管等），则少量杂散电流将流过这些良好的导体，然后将离开变电站附近的导体，然后返回变电站。于远离变电站流回的回程杂散电流，对于埋入的杂散电流，它在变电站附近流动，因为在某些情况下，某些埋藏金属的周围环境潮湿。属中的电流流动时，会发生电解，导致金属体发生电化学腐蚀。种电化学腐蚀会缩短地铁轨道，结构钢棒，水管，煤气管等的寿命，并且会发生灾难性事故，例如漏气或倒塌。于导轨位于地面上，因此很容易发现和更换绝缘损坏，因此杂散电流对导轨的危害不是很大。是由于地铁等管道的结构钢被埋在地下，腐蚀状态不易监测，因此杂散电流对结构钢和地下管道的损害很大在用于城市轨道交通项目的牵引供电系统的设计中，经常使用双边供电方案。此，根据轨道对排水网络的电阻分布网络，可以使用直流牵引供电系统的离散模型来分析和推导轨道对地电压，轨道电流和杂散电流，以及轨道-地面过渡电阻，轨道的纵向电阻和排水网络的电阻。系。中包括轨道的纵向阻力，轨道到排水管网的过渡阻力，排水管网的纵向阻力以及离散单元的数量。然，离散模型越大，离实际连续系统越近。个牵引站的起始电压相等，并且将两个牵引站提供给机车的​​电流相加。电源传输系统不同于图1所示的离散双电源电路模型。据基尔霍夫电流定律（KCL），当没有网络单元时，每个网络单元的电路电压平衡方程获得电流。
　　车的电阻参数和牵引电流是已知的，并且可以获得每个回路单元的电流。据欧姆定律，可以获得寄生电流分布参数的几种表达式。据以上分析，当系统的机车电流的参数，轨道的纵向电阻，过渡电阻，排水网络和供电间隔的长度已知时，系统可以分析。
　　面推导出双电源时的总干线电压，干线电流和寄生泄漏电流的表达式基于离散模型；类似地，在离散模型中，绝缘破坏位置处的过渡电阻可用接地电阻代替，以得出通道；当绝缘部分受损时，电压和电流参数得以表示。据直流牵引电力系统的离散模型，假定电力部分的长度为2 km，在绝缘损坏的位置，电极对地的电阻为0.1，机车分布为0.6 km，1 km和1.6 km。

　　2显示了0.3 km，0.6 km，0.9 km，1.2 km，1.5 km和1.8 km的轨道电势曲线，其中存在局部绝缘破坏。图2中可以看出，当电源部分中的轨道绝缘部分损坏时，机车在绝缘破坏点处越过三个不同的轨道电势曲线。
　　果从变电站到机车的线路上发生绝缘损坏，电缆则当机车位于不同位置时，将线路的此部分的轨道电势曲线与一个点（电位点）进行比较零）和从另一个变电站到机车的线路铁路电势的零电势点位于不同的位置。据直流牵引供电系统的离散模型，分析了绝缘破坏时整个线路在不同接地电阻下的电位分布。
　　真模型的参数与第2.1节中的参数相同。3显示了0.2 km的铁路电势曲线，局部绝缘破坏和接地电阻分别为0.1、1、10和100。图3所示，随着接地电阻的增加，在某个位置的绝缘层损坏后，轨道的电位曲线不再相交，也就是说零电位是不同的。地电阻大时，零电位差大。本文中，通过建立直流牵引供电系统的离散模型，确定回流系统的轨道电势与轨道的纵向电阻，轨道-地面过渡电阻和排水网络的纵向电阻之间的关系。分析。用MATLAB / Simulink仿真平台构建了离散的仿真模型，以分析在不同绝缘故障位置和在不同位置的不同故障电阻值时，跨轨道的电势分布大地。真结果表明，在绝缘破坏条件下，钢轨电势的分布，为防止杂散电流和抑制钢轨电势提供了理论依据。
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