地铁杂散电流对道轨、主体结构中的钢筋、周围的埋地金属管线及沿线的建筑物等造成电化学腐蚀,产生严重危害。目前国内外对地铁杂散电流防护措施多采用被动的“堵截”或“疏导”的防护措施,取得了一些成效,但还没有从根源上消除杂散电流的产生。为了寻找一种积极有效的防治地铁杂散电流的方法,本文提出了利用分段检测和自动补偿相结合的电源补偿方案,这是一个涉及电子、测试和电防护领域的应用研究。 本文介绍了地铁杂散电流产生的机理、危害以及目前所采用的防护手段,提出了对模拟道轨进行电流补偿以有效减小或降低地铁杂散电流产生的积极防治方案;介绍了实验室地铁杂散电流模拟装置设计和实现的全过程;在对电源类型进行分析的基础上,分降压、主电路和控制电路三部分详细介绍了所选电源电路设计过程及关键器件的参数选择;在对隔离方法对比分析的基础上,详细介绍了采集、隔离、放大部分的电路设计及关键器件的参数选择;简要介绍了对电路进行测试的方法及测试过程。 为检验补偿电源在地铁杂散电流模拟装置上的补偿效果,设计了7组实验,并对每组实验数据的效果进行了详细的分析。验证了地铁杂散电流模拟装置较好的模拟了实际地铁杂散电流的情况,电源补偿装置也能较好的完成减小“被补偿区段”模拟轨道电流的目的。因此,这种防治方案是合理的、可行的,为日后探讨利用受控开关电源来实现积极的电流补偿,提供了实验基础和科研依据。