地铁杂散电流腐蚀监测及防护技术

第1章绪论1

1.1地铁杂散电流腐蚀监测和防护的意义1

1.2地铁杂散电流腐蚀监测和防护的现状3

121地铁杂散电流腐蚀防护标准3

122地铁杂散电流的分布及其腐蚀机理和危害4

123地铁杂散电流腐蚀的监测及判定依据5

124地铁杂散电流腐蚀的防护手段5

1.3目前存在的问题6

1.4本书的主要研究内容7


第2章地铁杂散电流分布及其计算机仿真8

2.1地铁直流供电系统及其杂散电流的形成8

2.2地铁系统杂散电流分布的数学模型推导10

2.2.1轨道—大地电阻结构的杂散电流分布10

2.2.2轨道—埋地金属—大地电阻结构的杂散电流分布13

2.2.3轨道—排流网—埋地金属—大地电阻结构的

杂散电流分布15

2.3地铁系统杂散电流分布的计算机仿真23

2.3.1轨道—大地电阻结构的杂散电流分布情况23

2.3.2轨道—埋地金属—大地电阻结构的杂散电流分布情况29

2.3.3轨道—排流网—埋地金属—大地电阻结构的杂散电流

分布情况36

2.3.4杂散电流分布的一般形式44

2.4本章小结48


第3章地铁杂散电流腐蚀机理49

3.1电化学腐蚀基本原理49

3.1.1腐蚀的定义和分类49

3.1.2电化学腐蚀现象51

3.1.3金属电化学腐蚀倾向的判断54

3.2地铁金属结构杂散电流腐蚀基本原理58

3.3地铁金属结构杂散电流腐蚀的影响因素60

331电解法则60

332电蚀系数61

333杂散电流腐蚀环境因素61

3.4地铁杂散电流腐蚀的危害62

341钢轨及其附件的腐蚀62

342钢筋混凝土金属结构物的腐蚀62

343埋地管线的腐蚀63

344异常腐蚀63

3.5地铁金属结构电腐蚀危险性指标及判定依据63

3.6本章小结64


第4章地铁杂散电流腐蚀监测65

4.1埋地金属结构物电化学腐蚀的检测方法65

4.1.1土壤中金属结构电化学腐蚀的检测方法65

4.1.2混凝土中金属结构电化学腐蚀的检测方法70

4.2地铁系统中杂散电流腐蚀检测方法72

4.2.1埋地金属结构对地电位和轨道电位的检测73

4.2.2轨地过渡电阻及轨道纵向电阻在线测量方法78

4.2.3应用于地铁杂散电流腐蚀测量的硫酸铜电极实验分析89

4.3常用的杂散电流腐蚀监测系统95

4.3.1集中式监测系统95

4.3.2大容量数据存储监测系统97

4.3.3杂散电流自动在线监测系统99

4.4本章小结101


第5章地铁杂散电流腐蚀防护103

5.1防止杂散电流腐蚀的常规方法103

5.1.1地下设施防止杂散电流腐蚀的措施103

5.1.2地铁线路防止杂散电流腐蚀的措施107

5.2排流法防止杂散电流腐蚀117

5.2.1排流法存在的问题117

5.2.2新型智能排流系统的实现122

5.2.3排流量模糊控制器的设计125

5.3地铁特殊地段防止杂散电流腐蚀134

5.3.1单向导通装置防止杂散电流腐蚀的作用及存在

的问题134

5.3.2单向导通装置的设计136

5.3.3使用单向导通装置产生电弧的理论分析及试验验证137

5.3.4具有消弧功能的单向导通装置的实现148

5.4地铁防止杂散电流腐蚀的新方法151

5.5本章小结154


第6章地铁杂散电流腐蚀预测156

6.1人工神经网络基本原理156

611人工神经元模型156

612网络结构及工作方式158

613神经网络的学习方法159

6.2人工神经网络BP模型预测轨地过渡电阻和轨道纵向电阻164

621输入参数的选择165

622隐含层神经元数目及网络结构166

623网络训练166

624网络预测168

625预测误差168

6.3使用BP模型预测地铁杂散电流腐蚀危险性等级169

631网络结构及学习样本169

632网络训练172

633网络预测173

634预测结果分析175

6.4本章小结175


参考文献177