[发明专利]一种简化型轨道电阻动态模拟系统

说明书

本发明涉及一种简化型轨道电阻动态模拟系统，由系统基本单元与系统末端单元构成。系统基本单元与系统末端单元均由可变电阻模拟电路与开关组成，通过可变电阻模拟电路与开关的动作实现直流牵引供电系统动态特性的模拟，结构与控制方式简单，易于实现，稳定性好。与此同时，本发明能够模拟直流牵引供电系统中轨道电位与迷流，对直流牵引供电系统中迷流的控制与防护具有重要意义。另外，本发明为迷流的治理措施提供验证平台，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，具体说是一种简化型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

随着经济的发展和人口的增加，城市轨道交通在缓解城市交通矛盾中发挥着越来越重要的作用。目前城市轨道交通普遍采用直流供电，钢轨回流的方式。钢轨和大地之间并非完全绝缘，使得部分电流泄漏到大地中，形成迷流；与此同时，轨道电流及迷流使轨道对地产生轨道电位。迷流对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，而过高的轨道电位会造成人身触电，对地铁的安全运营带来不利影响。

目前采取的措施虽然在很大程度上减小了迷流和轨道电位所造成的危害，但随着时间的推移效果往往有限，每年迷流和轨道电位问题仍造成巨大的经济损失。新型防护措施需要在直流牵引供电系统中设置传感器以及电力电子器件实现迷流与轨道电位的测量与控制，在实际的直流牵引供电系统中验证新型防护措施的有效性不仅难度大，成本高，而且安全性差，对实验测试人员以及直流牵引供电系统存在安全威胁。因此需要一种城市轨道交通迷流模拟系统对实际城市轨道交通系统进行等效模拟，安全、便捷、高效的验证新型防护措施的有效性。通过模拟系统对新型防护进行验证。但是，对于模拟直流牵引供电系统中机车不同的运行工况并获得迷流与轨道电位的监测点，评估整个轨道电位分布以及轨道泄露电流情况，现有技术中仍未有方案。

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简化型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迷流分布规律，为直流牵引供电系统中迷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：

简化型轨道电阻动态模拟系统，包括系统基本单元I与系统末端单元II；

系统基本单元I的第一接线端子101与系统末端单元II的第一接线端子201相连构成机车6牵引电流的输出端O；

系统基本单元I的第三接线端子103与系统末端单元II的第二接线端子202相连，系统基本单元I的第四接线端子104接地；

系统基本单元I的第二接线端子102连接到第一直流牵引变电所 3的负极端302；系统末端单元II的第三接线端子203连接到第二直流牵引变电所4的负极端402；第一直流牵引变电所3的负极端302 连接到接地模块G₁，第二直流牵引变电所4的负极端402连接到接地模块G₂；第一直流牵引变电所3的正极端301连接到正电压馈电线5，第二直流牵引变电所4的正极端401连接到正电压馈电线5。

在上述方案的基础上，所述系统基本单元I包括第一可变电阻模拟电路I 711、第二可变电阻模拟电路I 712、一个开关S₁₁和一个阻值固定电阻R₁₁，