在城市軌道交通中,鋼軌不僅僅起著運行線路的作用,而且作為牽引電流回流至牽引變電所的引流導體。然而鋼軌很難做到與大地完全絕緣,同時鋼軌自身電阻的存在導致少部分電流不通過鋼軌回流至牽引變電所而流入大地,這部分流入大地的雜散電流會嚴重影響到列車的正常運行以及加速附近埋地金屬結構的腐蝕,甚至能夠威脅到人身安全。因此研究雜散電流的分布特性和對雜散電流腐蝕的檢測具有重大意義。本文首先將地鐵車輛牽引特性引入直流牽引系統(tǒng),建立了地鐵雜散電流和地鐵車輛運行特性之間的動態(tài)分布模型,分析在牽引特征下雜散電流的分布情況,并且考慮牽引路徑中坡度、隧道、曲線等相關阻力對雜散電流分布的影響。結果表明地鐵車輛牽引特性及牽引路徑等相關因素對雜散電流的影響值得關注。針對目前對雜散電流分布模型的研究都基于列車處于靜止狀態(tài)下,且對埋地金屬腐蝕的評估大多建立在計算雜散電流的大小作為反映埋地金屬腐蝕程度的間接指標,而本文結合了廣州地鐵2號線的數(shù)據(jù),建立了動態(tài)列車的有限元模型,分析了雜散電流和管道電位的動態(tài)分布特性,并通過多物理場耦合定量的計算在不同土壤電阻率和不同管道埋地深度下的管道總腐蝕量。結果表明,多物理場耦合計算管道的總腐... 

【文章來源】：華東交通大學江西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雜散電流分布模型
        1.2.2 雜散電流的檢測
    1.3 論文的主要研究內容
    1.4 主要創(chuàng)新點
第二章 雜散電流腐蝕機理及防護
    2.1 腐蝕的定義和分類
    2.2 電化學腐蝕
    2.3 電解法則
    2.4 地鐵雜散電流腐蝕原理
        2.4.1 直流牽引系統(tǒng)的組成
        2.4.2 雜散電流的形成
    2.5 雜散電流腐蝕的危害
    2.6 雜散電流的防護
        2.6.1 被動型防護法
        2.6.2 主動型防護法
        2.6.3 防護措施
    2.7 本章小結
第三章 考慮地鐵車輛牽引因素下雜散電流的分布規(guī)律
    3.1 雙邊供電靜態(tài)分布模型
    3.2 地鐵車輛牽引計算
        3.2.1 列車的受力分析
        3.2.2 列車運動方程
    3.3 牽引電流動態(tài)分布
    3.4 牽引加速和制動減速時雜散電流和軌道電壓的動態(tài)分布
    3.5 附加阻力下的雜散電流和軌道電壓仿真分析
        3.5.1 坡度對地鐵雜散電流和軌道電壓的影響
        3.5.2 隧道阻力對雜散電流和軌道電壓的影響
        3.5.3 曲線阻力對雜散電流和軌道電壓的影響
    3.6 本章小結
第四章 動態(tài)列車下雜散電流的腐蝕計算及陰極保護特性分析
    4.1 有限元簡介
    4.2 廣州地鐵2號線簡介
        4.2.1 列車的牽引性能
        4.2.2 列車的制動性能
    4.3 列車編組
    4.4 牽引電流
    4.5 動態(tài)列車有限元模型
        4.5.1 動態(tài)列車有限元模型
        4.5.2 基本方程
    4.6 網(wǎng)格剖分及求解器設置
        4.6.1 網(wǎng)格剖分
        4.6.2 求解器設置
    4.7 仿真結果分析
        4.7.1 不同時刻下雜散電流和軌道電流的動態(tài)分布
        4.7.2 不同時刻下管道電位的動態(tài)分布
        4.7.3 考慮管道在不同埋地深度下的腐蝕計算
        4.7.4 考慮不同土壤電阻率下的腐蝕計算
    4.8 多根埋地管道下雜散電流的分布
    4.9 本章小結
第五章 雜散電流腐蝕實驗及檢測
    5.1 雜散電流腐蝕實驗
        5.1.1 實驗材料的準備
        5.1.2 實驗設計
        5.1.3模擬實驗
    5.2 電磁聲諧振檢測實驗
        5.2.1 EMAR檢測的原理
        5.2.2 實驗原理
        5.2.3 實驗設計
    5.3 檢測結果處理與分析
        5.3.1 不同溶液電導率的諧振頻譜分析
        5.3.2 不同埋設深度的諧振頻譜分析
        5.3.3 誤差分析
    5.4 本章小結
第六章 總結
    6.1 主要工作回顧
    6.2 本課題今后需進一步研究的地方
參考文獻
個人簡歷在讀期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]城市軌道交通軌地過渡電阻對雜散電流分布特性的影響[J]. 朱峰,李嘉成,曾海波,邱日強.  高電壓技術. 2018(08)
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[3]雜散電流及氯離子腐蝕共同作用下鋼纖維混凝土強度的試驗[J]. 林龍鑌,賴秀英,豐正偉.  廈門大學學報(自然科學版). 2018(03)
[4]蘭州地鐵1號線雜散電流分布規(guī)律試驗研究[J]. 李亞寧,高曉紅.  自動化儀表. 2018(02)
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[6]不同牽引策略下地鐵雜散電流動態(tài)分布研究[J]. 張棟梁,劉穎熙,吳晗.  城市軌道交通研究. 2017(09)
[7]多列車運行情況下的地鐵雜散電流分析[J]. 梅進武,林國松.  電氣化鐵道. 2017(04)
[8]加設排流網(wǎng)情況下雜散電流場仿真分析[J]. 裴瀟湘.  電氣化鐵道. 2017(04)
[9]“十三五”城軌交通發(fā)展形勢報告[J]. 包敘定.  城市軌道交通. 2016(01)
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博士論文
[1]埋地金屬管線的雜散電流腐蝕防護研究[D]. 曹阿林.重慶大學 2010

碩士論文
[1]基于CDEGS的雜散電流動態(tài)特性分析[D]. 劉明杰.西南交通大學 2018
[2]城市軌道交通雜散電流分布特性及仿真研究[D]. 李嘉成.西南交通大學 2017
[3]地鐵雜散電流場三維有限元仿真與防護研究[D]. 裴瀟湘.蘭州交通大學 2015
[4]城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)接地方案的研究[D]. 高勇.西南交通大學 2015
[5]面向地鐵雜散電流監(jiān)測的光纖傳感器研究[D]. 辛改芳.中國礦業(yè)大學 2014
[6]地鐵排流網(wǎng)系統(tǒng)的設計研究[D]. 鄧琴.西南交通大學 2012
[7]多列車運行下地鐵雜散電流分布研究[D]. 汪佳.西南交通大學 2012



本文編號：3151207