基于双向可变电阻模块的杂散电流与轨道电位动态模拟系统

现代城市轨道交通中,杂散电流与轨道电位带来的安全问题日益凸显,上述问题的防治措施在现场验证协调难度大,因此杂散电流与轨道电位模拟系统受到广泛关注。现有模拟系统缺乏对列车运行工况和牵引变电站接地方式的考虑,应用范围受限。为此,提出一种双向可变电阻模块,用以模拟列车的不同运行工况;在此基础上,结合牵引变电站接地方式,进一步提出了三种动态模拟系统,详细研究了其应用场合、演化规律、参数选择和控制策略。仿真和实验结果表明三种模拟系统不仅可用于研究杂散电流与轨道电位的动态分布规律,还可对相应的防治措施开展实验评估,因此具有良好的应用前景。

轨道电位与杂散电流动模实验平台

采用走行轨回流的直流牵引供电系统存在轨道电位与杂散电流问题,给城市轨道交通的安全运行带来隐患。上述问题的抑制措施开展现场验证难度大,为此,提出一种基于可变电阻模块的电力电子动模实验平台。首先,分析了双边供电系统中不同接地方式下的任意位置轨道电位和杂散电流随列车位置变化的三维分布规律;然后,将动模实验平台、牵引变电所和列车牵引电流相结合,通过动模实验平台可再现不同接地方式下列车与牵引变电所处的轨道电位及总杂散电流;最后通过仿真与实验结果验证了轨道电位与杂散电流动模实验平台的正确性与可行性。

考虑列车运行工况的钢轨电位硬件动态模拟平台

为解决钢轨电位和杂散电流治理措施开展但现场验证难度大的问题,钢轨电位硬件动态模拟平台近年来获得广泛关注。但现有硬件动态模拟平台通常仅考虑走行轨纵向电阻变化,而忽略列车运行工况和走行轨-大地过渡电阻的影响,无法准确再现钢轨电位随列车运行工况的动态规律。为此,提出一种考虑列车运行工况的钢轨电位硬件动态模拟平台。首先通过直流牵引供电系统模型,分析列车运行工况对钢轨电位的影响,根据接触网、走行轨及走行轨-大地过渡电阻的变化特性,研究包括低阻模块(LRM)与高阻模块(HRM)的钢轨电位硬件动态模拟平台工作原理和数学模型,并提出考虑列车运行工况的硬件动态模拟平台控制策略。最后通过仿真和实验结果,验证相关理论和控制策略的正确性。