第42卷第7期2023年7月电工电能新技术AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergyVol.42,No.7Jul.2023收稿日期:2022-02-15基金项目:国家电网有限公司科技项目(520940200013)作者简介:暴家良(1997-),男,河南籍,硕士研究生,研究方向为城市轨道交通杂散电流对交流电网变压器偏磁直流的影响;李晓华(1974-),女,山东籍,副教授,博士,研究方向为轨道交通杂散电流和变压器振动噪声。城市轨道交通钢轨紧固件绝缘垫破损对杂散电流空间分布的影响暴家良1,李晓华1,辛全金1,张璐科1,陈璐2(1.上海电力大学电气工程学院,上海200090;2.国网上海市电力公司电力科学研究院,上海200122)摘要:城市轨道交通运行时钢轨电流会从结构紧固件处泄漏到大地中,为研究钢轨紧固件绝缘垫层破损时杂散电流的空间分布,本文利用CDEGS(CurrentDistribution,Electromagneticfields,Grounding,Soilstructureanalysis)接地分析软件搭建轨道交通仿真模型,对绝缘垫出现破损时各结构层次电位、电流分布和杂散电流空间分布进行对比分析,对钢轨绝缘垫层破损处泄漏电流影响因素进行研究,由此提出钢轨绝缘垫层出现破损时的量值计算模型。结果表明:轨道交通各结构层次电流在绝缘垫层破损处出现突变,而电位变化较小。破损处较大的泄漏电流与沿线钢轨泄漏电流的叠加电场会造成附近土壤等电流密度幅值曲线出现畸变,在本文仿真模型中可对183m范围的杂散电流空间分布产生影响。同时本文通过修正双边供电电阻网络模型边界条件,推导了钢轨绝缘垫层破损时的解析模型,其与CDEGS仿真结果误差较小,证明了钢轨绝缘垫破损解析模型的正确性和适用性。关键词:杂散电流;双边供电;绝缘垫破损;CDEGS软件DOI:10.12067/ATEEE2202010文章编号:1003-3076(2023)07-0010-13中图分类号:TM9221引言城市轨道交通因其具有运量大、效率高、空间占用率低等优势,在改善城市交通环境中发挥了重大作用[1,2]。轨道交通实际运行过程中,钢轨电流会通过钢轨结构紧固件流入大地,构成轨道交通直流供电系统的入地杂散电流。杂散电流会对道床钢筋、金属管道、混凝土结构等产生电化学腐蚀,同时会侵入附近交流电网使变压器产生偏磁现象[3-7]。列车钢轨投运多年以后,钢轨紧固件处外周绝缘层和下方绝缘垫出现老化、电化学腐蚀,紧固件与下方混凝土结构直接连接,或钢轨氧化层破损处与大地直接接触,容易形成钢轨电流单点集中泄漏,对钢轨电流分布、杂散电流空间电场分布均会造成较大影响[8,9]。对钢轨与大地直接电气联系时杂散电流空间分布进...
