[發(fā)明專利]一種簡化型軌道電阻動態(tài)模擬系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810048200.2
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108535557B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊曉峰;王璐璐;鄭瓊林;游小杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 謝建玲;郝亮

本發(fā)明涉及一種簡化型軌道電阻動態(tài)模擬系統(tǒng)，由系統(tǒng)基本單元與系統(tǒng)末端單元構(gòu)成。系統(tǒng)基本單元與系統(tǒng)末端單元均由可變電阻模擬電路與開關(guān)組成，通過可變電阻模擬電路與開關(guān)的動作實現(xiàn)直流牽引供電系統(tǒng)動態(tài)特性的模擬，結(jié)構(gòu)與控制方式簡單，易于實現(xiàn)，穩(wěn)定性好。與此同時，本發(fā)明能夠模擬直流牽引供電系統(tǒng)中軌道電位與迷流，對直流牽引供電系統(tǒng)中迷流的控制與防護(hù)具有重要意義。另外，本發(fā)明為迷流的治理措施提供驗證平臺，具有良好的實際工程應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣化軌道交通領(lǐng)域，具體說是一種簡化型軌道電阻動態(tài)模擬系統(tǒng)，用于實現(xiàn)電氣化軌道交通中軌道電阻的動態(tài)模擬。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，城市軌道交通在緩解城市交通矛盾中發(fā)揮著越來越重要的作用。目前城市軌道交通普遍采用直流供電，鋼軌回流的方式。鋼軌和大地之間并非完全絕緣，使得部分電流泄漏到大地中，形成迷流；與此同時，軌道電流及迷流使軌道對地產(chǎn)生軌道電位。迷流對車站和區(qū)間隧道主體結(jié)構(gòu)中的鋼筋產(chǎn)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，降低其使用壽命，而過高的軌道電位會造成人身觸電，對地鐵的安全運(yùn)營帶來不利影響。

目前采取的措施雖然在很大程度上減小了迷流和軌道電位所造成的危害，但隨著時間的推移效果往往有限，每年迷流和軌道電位問題仍造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。新型防護(hù)措施需要在直流牽引供電系統(tǒng)中設(shè)置傳感器以及電力電子器件實現(xiàn)迷流與軌道電位的測量與控制，在實際的直流牽引供電系統(tǒng)中驗證新型防護(hù)措施的有效性不僅難度大，成本高，而且安全性差，對實驗測試人員以及直流牽引供電系統(tǒng)存在安全威脅。因此需要一種城市軌道交通迷流模擬系統(tǒng)對實際城市軌道交通系統(tǒng)進(jìn)行等效模擬，安全、便捷、高效的驗證新型防護(hù)措施的有效性。通過模擬系統(tǒng)對新型防護(hù)進(jìn)行驗證。但是，對于模擬直流牽引供電系統(tǒng)中機(jī)車不同的運(yùn)行工況并獲得迷流與軌道電位的監(jiān)測點(diǎn)，評估整個軌道電位分布以及軌道泄露電流情況，現(xiàn)有技術(shù)中仍未有方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種簡化型軌道電阻動態(tài)模擬系統(tǒng)，利用靜止的電力電子裝置模擬直流牽引供電系統(tǒng)的動態(tài)特性以及系統(tǒng)迷流分布規(guī)律，為直流牽引供電系統(tǒng)中迷流的治理措施提供驗證平臺。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

簡化型軌道電阻動態(tài)模擬系統(tǒng)，包括系統(tǒng)基本單元I與系統(tǒng)末端單元II；

系統(tǒng)基本單元I的第一接線端子101與系統(tǒng)末端單元II的第一接線端子201相連構(gòu)成機(jī)車6牽引電流的輸出端O；

系統(tǒng)基本單元I的第三接線端子103與系統(tǒng)末端單元II的第二接線端子202相連，系統(tǒng)基本單元I的第四接線端子104接地；

系統(tǒng)基本單元I的第二接線端子102連接到第一直流牽引變電所 3的負(fù)極端302；系統(tǒng)末端單元II的第三接線端子203連接到第二直流牽引變電所4的負(fù)極端402；第一直流牽引變電所3的負(fù)極端302 連接到接地模塊G₁，第二直流牽引變電所4的負(fù)極端402連接到接地模塊G₂；第一直流牽引變電所3的正極端301連接到正電壓饋電線5，第二直流牽引變電所4的正極端401連接到正電壓饋電線5。

在上述方案的基礎(chǔ)上，所述系統(tǒng)基本單元I包括第一可變電阻模擬電路I 711、第二可變電阻模擬電路I 712、一個開關(guān)S₁₁和一個阻值固定電阻R₁₁，