شبیه سازی جریان سرگردان در خطوط مترو

شبیه سازی جریان سرگردان در خطوط مترو

بررسی اجمالی پروژه

خوردگی در اثر جریان سرگردان بدترين نوع خوردگي است كه براي فلزات كار گذاشته شده در خاك بوجود مي آيد . این نوع خوردگی در محل هايي مانند خطوط مترو است كه جريان هاي الكتريكي سرگردان وجود دارد . مقاومت ويژه خاك ها حتي وقتي داراي آب باشند زياد است . بنابراين جريان هاي الكتريكي داخل زمين از طريق فلزات كارگذاشته شده درخاك كه مقاومت كمي دارند عبور خواهد كرد . جريان سرگردان زماني مي تواند موجب خوردگي لوله گردد كه از يك قسمت از لوله وارد و از قسمت ديگر آن تخليه شود و در حقيقت مدار جريان كامل گردد . نقطه ورود جريان سرگردان كاتد و نقطه خروجي، آند پيل خوردگي خواهد گرديد . از منابع ايجاد جريان سرگردان مي توان به موارد زير اشاره كرد:

 سيستم هاي قطار برقي زير زميني و نظاير آنها و همچنين ميدان مغناطيسي زمين در اطراف لوله تهاجم نيز تاثير گذاشته و اختلال ايجاد مي كند.

 وجود سيستم حفاظت كاتدي در لوله هاي مجاور لوله مورد تهاجم

 استفاده از جريان مستقيم در عمليات حفاري 

 عمليات جوشكاري با استفاده از جريان مستقيم 

این شبیه سازی به بررسی اثر فیلتر مقاومت سری و موازی در خطوط مترو بر روی جریان سرگردان می پردازد و با مدلسازی مدار یک پست DC به همراه ترن جریان سرگردان را اندازه گیری می کند. در نهایت این شبیه سازی با ارائه راهکاری موثر در قالب فیلتر های مقاومتی به کاهش این جریان و به طبع آن کاهش میزان خوردگی در خطوط مترو کمک می کند.

تمام مراحل شبیه سازی در محیط سیمولینک MATLAB انجام شده است. ( این شبیه سازی دارای یک Mfile نیز می باشد که با اجرای آن تمامی نمودار های لازم از جمله میزان جریان سرگردان، اثر فیلتر مقاومت سری ، اثر فیلتر مقاومت موازی دیده می شود.

علت ایجاد جریان‌های سرگردان

سیستم‌های الکتریکی زیرزمینی

استفاده از سیستم‌های الکتریکی زیرزمینی برای انتقال انرژی در متروها و قطارهای برقی می‌تواند منجر به ایجاد جریان‌های سرگردان شود.

میدان مغناطیسی زمین

میدان مغناطیسی زمین اطراف خطوط مترو نیز می‌تواند بر جریان‌های الکتریکی تأثیر بگذارد و ایجاد جریان‌های سرگردان را افزایش دهد.

اثرات مخرب جریان‌های سرگردان

خوردگی فلزات

جریان‌های سرگردان می‌توانند به خوردگی فلزات در خاک یا زیرزمین مترو منجر شوند، که این موضوع می‌تواند به مشکلات جدی در عمر مفید و عملکرد زیرساخت‌ها منجر شود.

تخریب زیرساخت

اثرات طولانی‌مدت جریان‌های سرگردان ممکن است به تخریب زیرساخت‌ها و تجهیزات الکتریکی منجر شوند.