本技術(shù)涉及城市軌道交通產(chǎn)生的雜散電流領(lǐng)域，具體為一種模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)城市城市軌道交通一般為750v或1500v直流供電形式。在鋼軌回流系統(tǒng)中，城市軌道交通列車通過(guò)受電弓向接觸網(wǎng)或者第三軌取流，電流由鋼軌返回牽引供電所負(fù)極。但由于受到運(yùn)營(yíng)環(huán)境、技術(shù)條件等因素限制，鋼軌與道床結(jié)構(gòu)之間往往無(wú)法做到完全絕緣，電流在鋼軌中流通時(shí)會(huì)泄漏至大地，干擾周邊埋地管道及電力系統(tǒng)。

2、目前，對(duì)于城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)產(chǎn)生的雜散電流評(píng)估方法主要有解析計(jì)算法，仿真分析法及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量法等。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法只適用于既有線路，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的直流干擾情況可能受其他線路及周邊接地系統(tǒng)的影響，無(wú)法準(zhǔn)確反映當(dāng)前線路的直流干擾情況。對(duì)于解析計(jì)算方法，可用于計(jì)算既有線路及規(guī)劃線路的直流干擾情況，而解析方法的準(zhǔn)確性則需要進(jìn)行驗(yàn)證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型，

2、該縮比模型，包括：

3、土壤模擬層，自上而下依次疊壓第一土壤層和第二土壤層，所述第一土壤層與第二土壤層的電阻率不同；所述第一土壤層內(nèi)嵌入模擬湖泊海洋的塊狀介質(zhì)；

4、軌道交通線路模型，位于所述土壤模擬層的第一土壤層上，為一柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為用于模擬空氣的高絕緣材料，外層為模擬澆筑隧道結(jié)構(gòu)的瓊脂層，所述瓊脂層內(nèi)嵌入有模擬鋼軌、排流網(wǎng)的碳棒；

5、地電位測(cè)量模塊，包括位于第一土壤層的地電位測(cè)量點(diǎn)以及接入地電位測(cè)量點(diǎn)的地電位測(cè)量?jī)x器；

6、供電模擬電路，包括電源、開關(guān)，電源通過(guò)開關(guān)與所述碳棒電性連接。

7、于一實(shí)施例中，所述模擬鋼軌、排流網(wǎng)的碳棒的直徑不同。

8、于一實(shí)施例中，所述地電位測(cè)量模塊還包括低電阻率的銅絲，所述銅絲插入所述地電位測(cè)量點(diǎn)且與地電位測(cè)量?jī)x器電性連接。

9、于一實(shí)施例中，所述土壤模擬層位于金屬池內(nèi)，所述金屬池接地。

10、于一實(shí)施例中，所述供電模擬電路的電源為直流電源，開關(guān)包括開關(guān)k1、開關(guān)k2、開關(guān)k3，所述開關(guān)k1、開關(guān)k2、開關(guān)k3均與碳棒電性連接，其中，開關(guān)k1、開關(guān)k2、開關(guān)k3并聯(lián)。

11、于一實(shí)施例中，模擬鋼軌、排流網(wǎng)的所述碳棒的電阻計(jì)算公式為：

12、

13、其中，碳棒的電阻率為ρ，鋼軌或者排流網(wǎng)的縱向電阻為rz，線路實(shí)際距離l1及縮比后的距離l2，根據(jù)公式(1)可以計(jì)算得到縮比系數(shù)η。

14、于一實(shí)施例中，閉合開關(guān)k1，打開開關(guān)k2、開關(guān)k3，模擬城市軌道交通單邊供電，閉合開關(guān)k2、開關(guān)k3，打開開關(guān)k1，模擬城市軌道交通雙邊供電。

15、總體而言，通過(guò)本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

16、本實(shí)用新型的有益效果：在室內(nèi)條件下模擬軌道交通直流供電系統(tǒng)產(chǎn)生的直流干擾情況，同時(shí)可以研究雙邊供電方式、塊狀介質(zhì)及土壤分層對(duì)雜散電流擴(kuò)散的影響機(jī)理，對(duì)解析方式計(jì)算的城市軌道交通直流干擾的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。

技術(shù)特征：

1.一種模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型，其特征在于，該縮比模型包括：

2.如權(quán)利要求1所述的模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型，其特征在于，所述模擬鋼軌、排流網(wǎng)的碳棒的直徑不同。

3.如權(quán)利要求1所述的模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型，其特征在于，所述地電位測(cè)量模塊還包括低電阻率的銅絲，所述銅絲插入所述地電位測(cè)量點(diǎn)且與地電位測(cè)量?jī)x器電性連接。

4.如權(quán)利要求2所述的模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型，其特征在于，所述土壤模擬層位于金屬池內(nèi)，所述金屬池接地。

5.如權(quán)利要求1所述的模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型，其特征在于，所述供電模擬電路的電源為直流電源，開關(guān)包括開關(guān)k1、開關(guān)k2、開關(guān)k3，所述開關(guān)k1、開關(guān)k2、開關(guān)k3均與碳棒電性連接，其中，開關(guān)k1、開關(guān)k2、開關(guān)k3并聯(lián)。

6.如權(quán)利要求5所述的模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)的本申請(qǐng)的一種模擬雜散電流擴(kuò)散的縮比模型，包括：土壤模擬層，自上而下依次疊壓第一土壤層和第二土壤層，所述第一土壤層與第二土壤層的電阻率不同；所述第一土壤層內(nèi)嵌入模擬湖泊海洋的塊狀介質(zhì)；軌道交通線路模型，位于所述土壤模擬層的第一土壤層上，為一柱狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為用于模擬空氣的高絕緣材料，外層為模擬澆筑隧道結(jié)構(gòu)的瓊脂層，所述瓊脂層內(nèi)嵌入有模擬鋼軌、排流網(wǎng)的碳棒；地電位測(cè)量模塊，包括位于第一土壤層的地電位測(cè)量點(diǎn)以及接入地電位測(cè)量點(diǎn)的地電位測(cè)量?jī)x器；供電模擬電路，包括電源、開關(guān)，電源通過(guò)開關(guān)與所述碳棒電性連接。利用本申請(qǐng)縮比模型對(duì)解析方式計(jì)算的城市軌道交通直流干擾的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。

技術(shù)研發(fā)人員：牛建邦,許四喜,曾昌源
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都交拓科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240528
技術(shù)公布日：2025/4/28