地铁杂散电流的分布及其影响模型

摘要
本文从纵向、横向，以及有无排流网分别建立模型，计算出了杂散电流的分布情况。纵向模型得到了杂散电流的大小，以及其纵向分布，并可以从中分析比较得出排流网的作用；横向模型详细讨论了地铁隧道附近的截面杂散电流分布情况，并由此计算出150米外摩天大楼处的杂散电流密度，讨论了杂散电流平时及大量泄漏时对周围建筑物的影响。
本文不同于其他公开发表的相关领域的论文，我们考虑了大地作为电阻，影响了杂散电流的分布。
地铁系统在道床内铺设排流网来收集杂散电流以减少其腐蚀危害。当杂散电流数量较大时需要对排流网排流将杂散电流引回变电所负极。运用叠加原理对直流牵引供电系统的钢轨电位和杂散电流进行了理论分析。此时分析其横截面上的电流分布，使用Matlab7.0给出程序模拟分布状况，为了降低求解难度，借鉴了计算电磁学中的有限差分方法，这种方法完全根据边界条件得到数值解，而且较之机理分析法更为精确。
最后得到了杂散电流在纵向、横向的分布图，以及对大楼的具体影响。从地铁杂散电流对大楼混凝土钢筋的腐蚀角度，发现该楼存在一定的安全隐患，并提出了一些防治方法。