[发明专利]轨道电阻动态模拟系统

说明书

本发明涉及一种轨道电阻动态模拟系统。包括系统首端单元H、系统中间单元M、系统末端单元E；系统首端单元H的第二接线端子与第一直流牵引变电所连接，系统首端单元H的第三接线端子与系统中间单元M的第二接线端子连接，系统中间单元M的第三接线端子与系统末端单元E的第二接线端子连接，系统末端单元E的第三接线端子与第二直流牵引变电所连接；各单元中均设有可变电阻模拟电路。本发明利用静止电力电子装置模拟直流牵引供电系统的动态特性，模拟监测直流牵引供电系统中的轨道电位与轨道对地泄露电流，为直流牵引供电系统中杂散电流的控制与治理措施提供验证平台，成本低，安全性好，具有良好的实际工程应用价值。

技术领域

本发明涉及电气化轨道交通领域，具体说是一种轨道电阻动态模拟系统，用于实现电气化轨道交通中轨道电阻的动态模拟。

背景技术

近年来，地铁作为城市轨道交通系统的重要组成部分得到了迅速发展。与此同时，城市地下建有保障城市运行的供水、热力、电力等管线设备。在城市中由于地下管网建设路径受限，不可避免的存在管线设备与地铁并行交叉的情况。

然而在直流牵引供电系统中普遍通过走行轨进行回流，电流通过走行轨回流到牵引变电所负极时，由于走行轨对地不能完全绝缘，因此一部分电流会从轨道与地面绝缘不良的位置泄露，并从某些地方重新流回走行轨和牵引变电所，形成杂散电流。杂散电流会对地铁周围的埋地金属管道、通讯电缆外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋产生严重的电化学腐蚀，降低其使用寿命，由杂散电流带来的较高的轨道电位还会对地铁的安全运营带来不利影响，危及乘客安全，造成人身触电等。

由此可见，直流牵引供电系统中杂散电流对埋地金属设备的腐蚀危害大，因此在直流牵引供电系统中对杂散电流与轨道电位的监测和控制具有十分重要的意义。然而，对于解决直流牵引供电系统中杂散电流的新措施在实际系统中进行验证实验，不仅成本高，难度大，而且对实验人员存在安全威胁。因此，设计直流牵引供电模拟系统对实际直流牵引供电系统进行等效模拟，模拟监测直流牵引供电系统中轨道电位与杂散电流，对直流牵引供电系统中杂散电流的防护工作具有指导意义，与此同时提供模拟平台对新的监测控制措施进行验证。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种轨道电阻动态模拟系统，利用静止的电力电子装置模拟直流牵引供电系统的动态特性以及系统杂散电流分布规律，为直流牵引供电系统中杂散电流的治理措施提供验证平台。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

轨道电阻动态模拟系统，包括系统首端单元H、系统中间单元M和系统末端单元E；

系统首端单元H的第一接线端子101、系统中间单元M的第一接线端子201与系统末端单元E的第一接线端子301相连，构成机车6牵引电流的输出端O；

系统首端单元H的第三接线端子103与系统中间单元M的第二接线端子202相连，系统中间单元M的第三接线端子203与系统末端单元E的第二接线端子302相连；

系统首端单元H的第四接线端子104与系统中间单元M的第四接线端子204相连，系统中间单元M的第六接线端子206与系统末端单元E的第四接线端子304相连；

系统中间单元M的第五接线端子205与系统末端单元E的第五接线端子305分别接地；

系统首端单元H的第二接线端子102连接到第一直流牵引变电所4的负极端402，第一直流牵引变电所4的负极端402连接到接地模块G₁；系统末端单元E的第三接线端子303连接到第二直流牵引变电所5的负极端502，第二直流牵引变电所5的负极端502连接到接地模块G₂；第一直流牵引变电所的正极端401连接到正电压馈电线7，第二直流牵引变电所的正极端501连接到正电压馈电线7。