軌道交通對(duì)埋地管道管地電位的影響機(jī)理模型及其關(guān)聯(lián)性分析
本文關(guān)鍵詞:軌道交通對(duì)埋地管道管地電位的影響機(jī)理模型及其關(guān)聯(lián)性分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高鐵和城市軌道交通大力發(fā)展,不可避免會(huì)有軌道交通電流由走行軌泄入大地,形成雜散電流,對(duì)埋地油氣管線產(chǎn)生腐蝕。隨著金屬管道鋪設(shè)長(zhǎng)度逐年增加,管道的安全性也越來越受到人們的重視,其中,雜散電流是影響管道安全的重要因素。然而,目前對(duì)于軌道交通對(duì)埋地管道管地電位的影響機(jī)理模型研究還比較不足,不能把軌道交通運(yùn)行狀況和管地電位有效的聯(lián)系起來,在實(shí)際管道維護(hù)工作中,管道運(yùn)營者通過管地電位檢測(cè)到了雜散電流,但地鐵運(yùn)營商不予承認(rèn)。因此,有必要對(duì)軌道交通對(duì)埋地管道管地電位的影響機(jī)理模型進(jìn)行分析,探討軌道交通與管地電位異常之間的聯(lián)系。通過文獻(xiàn)資料調(diào)研,研究了現(xiàn)有雜散電流分布的數(shù)學(xué)模型:BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,基于電場(chǎng)的雜散電流模型和電路元件模型,分析了各種模型的主要特點(diǎn)。針對(duì)軌道交通有一輛機(jī)車、軌道附近埋地管道防腐層有一個(gè)破損漏點(diǎn)的情況,構(gòu)建了單機(jī)車單漏點(diǎn)數(shù)學(xué)模型,建立了控制方程和邊界條件,對(duì)模型進(jìn)行了求解。采用某市受軌道交通影響的某段埋地管道上管地電位的實(shí)測(cè)結(jié)果與模擬結(jié)果相比較,驗(yàn)證了該模型的有效性。并對(duì)單位長(zhǎng)度走行軌電阻,機(jī)車負(fù)荷電流,相鄰牽引變電所之間的距離等因素對(duì)埋地管道管地進(jìn)行了敏感性分析,分析發(fā)現(xiàn),其中與管地電位變化幅度成正相關(guān)的因素有單位長(zhǎng)度走行軌電阻,機(jī)車負(fù)荷電流,相鄰牽引變電所之間的距離;與管地電位變化幅度成負(fù)相關(guān)的因素有走行軌對(duì)金屬管道過渡電阻;基本不相關(guān)的因素有走行軌對(duì)地過渡電阻。在單機(jī)車單漏點(diǎn)模型的基礎(chǔ)上考慮軌道上有2輛機(jī)車,或者管道上有2個(gè)漏點(diǎn)的情況,建立了單機(jī)車雙漏點(diǎn)模型和雙機(jī)車單漏點(diǎn)模型,研究了漏點(diǎn)數(shù)量和機(jī)車數(shù)量對(duì)于管地電位的影響,模擬發(fā)現(xiàn),漏點(diǎn)數(shù)量和機(jī)車數(shù)量會(huì)直接影響管地電位的變化情況,使軌道交通與管地電位之間的關(guān)系更加復(fù)雜。結(jié)合模型,探討了電焊、高壓輸電線和軌道交通三種干擾源對(duì)管地電位造成的影響,分季節(jié),小時(shí),分鐘,隨機(jī)四種情況探討了三種干擾源與管地電位變化之間的關(guān)聯(lián),計(jì)算了軌道對(duì)地電位和管地電位的相關(guān)系數(shù),從數(shù)學(xué)角度上證明了管地電位異常與軌道交通存在密切聯(lián)系。
【關(guān)鍵詞】:雜散電流 軌道交通 數(shù)學(xué)模型 關(guān)聯(lián)性分析
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TE988.2
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 符號(hào)表11-12
- 第一章 緒論12-26
- 1.1 引言12-14
- 1.2 軌道交通對(duì)埋地管道影響的研究進(jìn)展14-24
- 1.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型16-17
- 1.2.2 基于電場(chǎng)的雜散電流模型17
- 1.2.3 電路元件模型17-24
- 1.3 現(xiàn)存電路元件模型的不足之處24
- 1.4 本文研究?jī)?nèi)容24-26
- 第二章 單機(jī)車單漏點(diǎn)模型26-53
- 2.1 模型構(gòu)建26-34
- 2.1.1 研究對(duì)象26-28
- 2.1.2 假設(shè)條件28
- 2.1.3 控制方程與邊界條件28-30
- 2.1.4 模型求解30-34
- 2.2 模型驗(yàn)證34-36
- 2.3 影響管地電位的因素的敏感性分析36-52
- 2.3.1 左側(cè)和右側(cè)陰極保護(hù)測(cè)試樁處模擬管地電位對(duì)比36-37
- 2.3.2 管道漏點(diǎn)對(duì)應(yīng)走行軌位置對(duì)于管地電位的影響37-39
- 2.3.3 走行軌電阻對(duì)于管地電位的影響39-40
- 2.3.4 負(fù)荷電流對(duì)于管地電位的影響40-41
- 2.3.5 兩個(gè)相鄰變電所之間的距離對(duì)于管地電位的影響41-42
- 2.3.6 走行軌對(duì)地過渡電阻對(duì)于管地電位的影響42
- 2.3.7 走行軌對(duì)金屬管道過渡電阻對(duì)于管地電位的影響42-43
- 2.3.8 機(jī)車運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于管地電位的影響43-49
- 2.3.9 越區(qū)供電對(duì)管地電位的影響49-50
- 2.3.10 小結(jié)50-52
- 2.4 本章小結(jié)52-53
- 第三章 多機(jī)車多漏點(diǎn)模型53-76
- 3.1 單機(jī)車雙漏點(diǎn)模型構(gòu)建53-65
- 3.1.1 研究對(duì)象53-55
- 3.1.2 假設(shè)條件55
- 3.1.3 控制方程與邊界條件55-57
- 3.1.4 模型求解57-60
- 3.1.5 陰極保護(hù)測(cè)試樁處管地電位模擬60-61
- 3.1.6 影響管地電位的因素的敏感性分析61-65
- 3.2 雙機(jī)車單漏點(diǎn)模型構(gòu)建65-75
- 3.2.1 研究對(duì)象65-66
- 3.2.2 假設(shè)條件66-67
- 3.2.3 控制方程與邊界條件67-70
- 3.2.4 模型求解70-74
- 3.2.5 陰極保護(hù)測(cè)試樁處管地電位模擬74-75
- 3.3 本章小結(jié)75-76
- 第四章 管道雜散電流與干擾源關(guān)聯(lián)性分析76-90
- 4.1 簡(jiǎn)介76
- 4.2 關(guān)聯(lián)因素分析76-87
- 4.2.1 干擾源類別分析76-81
- 4.2.2 干擾源距離判斷81-84
- 4.2.3 干擾源的時(shí)間相關(guān)性分析84-87
- 4.3 相關(guān)性分析87-89
- 4.4 本章小結(jié)89-90
- 結(jié)論90-92
- 參考文獻(xiàn)92-96
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果96-97
- 致謝97-98
- 附件98
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