CN107884636B - 轨道电阻动态模拟系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轨道电阻动态模拟系统。包括系统首端单元H、系统中间单元M、系统末端单元E；系统首端单元H的第二接线端子与第一直流牵引变电所连接，系统首端单元H的第三接线端子与系统中间单元M的第二接线端子连接，系统中间单元M的第三接线端子与系统末端单元E的第二接线端子连接，系统末端单元E的第三接线端子与第二直流牵引变电所连接；各单元中均设有可变电阻模拟电路。本发明利用静止电力电子装置模拟直流牵引供电系统的动态特性，模拟监测直流牵引供电系统中的轨道电位与轨道对地泄露电流，为直流牵引供电系统中杂散电流的控制与治理措施提供验证平台，成本低，安全性好，具有良好的实际工程应用价值。

Description

轨道电阻动态模拟系统
技术领域
本发明涉及电气化轨道交通领域，具体说是一种轨道电阻动态模拟系统，用于实现电气化轨道交通中轨道电阻的动态模拟。
背景技术
近年来，地铁作为城市轨道交通系统的重要组成部分得到了迅速发展。与此同时，城市地下建有保障城市运行的供水、热力、电力等管线设备。在城市中由于地下管网建设路径受限，不可避免的存在管线设备与地铁并行交叉的情况。
然而在直流牵引供电系统中普遍通过走行轨进行回流，电流通过走行轨回流到牵引变电所负极时，由于走行轨对地不能完全绝缘，因此一部分电流会从轨道与地面绝缘不良的位置泄露，并从某些地方重新流回走行轨和牵引变电所，形成杂散电流。杂散电流会对地铁周围的埋地金属管道、通讯电缆外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋产生严重的电化学腐蚀，降低其使用寿命，由杂散电流带来的较高的轨道电位还会对地铁的安全运营带来不利影响，危及乘客安全，造成人身触电等。
由此可见，直流牵引供电系统中杂散电流对埋地金属设备的腐蚀危害大，因此在直流牵引供电系统中对杂散电流与轨道电位的监测和控制具有十分重要的意义。然而，对于解决直流牵引供电系统中杂散电流的新措施在实际系统中进行验证实验，不仅成本高，难度大，而且对实验人员存在安全威胁。因此，设计直流牵引供电模拟系统对实际直流牵引供电系统进行等效模拟，模拟监测直流牵引供电系统中轨道电位与杂散电流，对直流牵引供电系统中杂散电流的防护工作具有指导意义，与此同时提供模拟平台对新的监测控制措施进行验证。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种轨道电阻动态模拟系统，利用静止的电力电子装置模拟直流牵引供电系统的动态特性以及系统杂散电流分布规律，为直流牵引供电系统中杂散电流的治理措施提供验证平台。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
轨道电阻动态模拟系统，包括系统首端单元H、系统中间单元M和系统末端单元E；
系统首端单元H的第一接线端子101、系统中间单元M的第一接线端子201与系统末端单元E的第一接线端子301相连，构成机车6牵引电流的输出端O；
系统首端单元H的第三接线端子103与系统中间单元M的第二接线端子202相连，系统中间单元M的第三接线端子203与系统末端单元E的第二接线端子302相连；
系统首端单元H的第四接线端子104与系统中间单元M的第四接线端子204相连，系统中间单元M的第六接线端子206与系统末端单元E的第四接线端子304相连；
系统中间单元M的第五接线端子205与系统末端单元E的第五接线端子305分别接地；
系统首端单元H的第二接线端子102连接到第一直流牵引变电所4的负极端402，第一直流牵引变电所4的负极端402连接到接地模块G1；系统末端单元E的第三接线端子303连接到第二直流牵引变电所5的负极端502，第二直流牵引变电所5的负极端502连接到接地模块G2；第一直流牵引变电所的正极端401连接到正电压馈电线7，第二直流牵引变电所的正极端501连接到正电压馈电线7。
在上述方案的基础上，所述系统首端单元H包括可变电阻模拟电路Ⅰ8和第一开关桥臂，所述第一开关桥臂由开关S11和开关S12串联组成；
所述开关S11的第一端子构成系统首端单元H的第一接线端子101，可变电阻模拟电路Ⅰ8的第一接线端子801构成系统首端单元H的第二接线端子102，可变电阻模拟电路Ⅰ8的第二接线端子802与开关S11的第二端子和开关S12的第一端子相连构成系统首端单元H的第三接线端子103，开关S12的第二端子构成系统首端单元H的第四接线端子104。
在上述方案的基础上，所述系统中间单元M包括可变电阻模拟电路Ⅱ9、第二开关桥臂、开关S23和阻值固定电阻R21，所述第二开关桥臂由开关S21和开关S22串联组成；
所述开关S21的第一端子构成系统中间单元M的第一接线端子201，可变电阻模拟电路Ⅱ9的第一接线端子构成系统中间单元M的第二接线端子202，可变电阻模拟电路Ⅱ9的第二接线端子、开关S23的第一端子与开关S21的第二端子和开关S22的第一端子相连，构成系统中间单元M的第三接线端子203，开关S23的第二端子与阻值固定电阻R21的第一端子相连，构成系统中间单元M的第四接线端子204，阻值固定电阻R21的第二端子构成系统中间单元M的第五接线端子205，开关S22的第二端子构成系统中间单元M的第六接线端子206。
在上述方案的基础上，所述系统末端单元E包括第一可变电阻模拟电路81、第二可变电阻模拟电路82、第三开关桥臂和阻值固定电阻R31，所述第三开关桥臂由开关S31和开关S32串联组成；
所述开关S31的第一端子构成系统末端单元E的第一接线端子301，第一可变电阻模拟电路81的第一接线端子构成系统末端单元E的第二接线端子302，第一可变电阻模拟电路81的第二接线端子与开关S31的第二端子和开关S32的第一端子、第二可变电阻模拟电路82的第一接线端子相连，第二可变电阻模拟电路82的第二接线端子构成系统末端单元E的第三接线端子303，开关S32的第二端子与阻值固定电阻R31的第一端子相连，构成系统末端单元E的第四接线端子304，阻值固定电阻R31的第二端子构成系统末端单元E的第五接线端子305。
在上述方案的基础上，所述开关S11、开关S12、开关S21、开关S22、开关S23、开关S31和开关S32均为双向可控开关。
在上述方案的基础上，所述可变电阻模拟电路Ⅰ8包括电容C、电感L、电阻R、开关T、第一二极管桥臂和第二二极管桥臂，所述第一二极管桥臂由第一二极管D1和第二二极管D2串联组成，第二二极管桥臂由第三二极管D3和第四二极管D4串联组成；
所述第一二极管D1的阴极端连接第三二极管D3的阴极端，第二二极管D2的阳极端连接第四二极管D4的阳极端；
所述电容C的第一端子与第二二极管桥臂的中点连接，电容C的第二端子与第一二极管桥臂的中点连接，电容C的第一端子构成可变电阻模拟电路Ⅰ8的第一接线端子801，电容C的第二端子构成可变电阻模拟电路Ⅰ8的第二接线端子802，
所述开关T与电阻R并联，开关T的反并联二极管的阴极端构成开关T的第一端子T1，开关T的反并联二极管的阳极端构成开关T的第二端子T2，电感L连接在第三二极管D3的阴极端与开关T的第一端子T1之间，第四二极管D4的阳极端连接开关T的第二端子T2。
在上述方案的基础上，所述开关T采用单向可控开关。
在上述方案的基础上，所述可变电阻模拟电路Ⅱ9、第一可变电阻模拟电路81和第二可变电阻模拟电路82与可变电阻模拟电路Ⅰ8的电路结构相同。
在上述方案的基础上，所述轨道电阻动态模拟系统中系统中间单元M的数量为n，所述n为整数，能够改变轨道电阻模拟系统中固定监测点的个数，其中，0≤n<50。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供了一种轨道电阻动态模拟系统，采用静止电力电子装置模拟直流牵引供电系统的动态特性，结构模块化，控制方式简单，易于实现。
2.本发明能够模拟监测直流牵引供电系统中的轨道电位与轨道对地泄露电流，操作可靠性高，测试过程安全，对直流牵引供电系统中杂散电流的防护工作具有指导意义。
3.本发明为直流牵引供电系统中杂散电流的控制与治理措施提供验证平台，成本低，安全性好，具有良好的实际工程应用价值。
附图说明
本发明有如下附图：
图1本发明所述轨道电阻动态模拟系统的结构示意图；
图2本发明中系统首端单元H的结构示意图；
图3本发明中系统中间单元M的结构示意图；
图4本发明中系统末端单元E的结构示意图；
图5本发明中可变电阻模拟电路的结构示意图；
图6(a)可变电阻模拟电路中开关T导通时电流流向图；
图6(b)可变电阻模拟电路中开关T断开时电流流向图；
图7(a)可变电阻模拟电路中开关T的例一示意图；
图7(b)可变电阻模拟电路中开关T的例二示意图；
图7(c)可变电阻模拟电路中开关T的例三示意图；
图8(a)双向可控开关例一示意图；
图8(b)双向可控开关例二示意图；
图8(c)双向可控开关例三示意图；
图9(a)接地模块例一示意图；
图9(b)接地模块例二示意图；
图9(c)接地模块例三示意图；
图10(a)一列列车运行时示意图一；
图10(b)一列列车运行时示意图二；
图10(c)一列列车运行时示意图三；
图11本发明各单元中可变电阻模拟电路的等效阻值变化曲线；
图12插入n个系统中间单元M的轨道电阻动态模拟系统结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种轨道电阻动态模拟系统，利用静止电力电子装置模拟直流牵引供电系统的动态特性，模拟监测直流牵引供电系统中的轨道电位与轨道对地泄露电流，为直流牵引供电系统中杂散电流的控制与治理措施提供验证平台，与此同时，本发明还为牵引供电系统提供模拟与硬件实验平台。
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行更详细的说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
如图1所示，本发明所述的轨道电阻动态模拟系统，包括系统首端单元H、系统中间单元M和系统末端单元E；
系统首端单元H的第一接线端子101、系统中间单元M的第一接线端子201与系统末端单元E的第一接线端子301相连，构成机车6牵引电流的输出端O；
系统首端单元H的第三接线端子103与系统中间单元M的第二接线端子202相连，系统中间单元M的第三接线端子203与系统末端单元E的第二接线端子302相连；
系统首端单元H的第四接线端子104与系统中间单元M的第四接线端子204相连，系统中间单元M的第六接线端子206与系统末端单元E的第四接线端子304相连；
系统中间单元M的第五接线端子205与系统末端单元E的第五接线端子305分别接地；
系统首端单元H的第二接线端子102连接到第一直流牵引变电所4的负极端402，第一直流牵引变电所4的负极端402连接到接地模块G1；系统末端单元E的第三接线端子303连接到第二直流牵引变电所5的负极端502，第二直流牵引变电所5的负极端502连接到接地模块G2；第一直流牵引变电所的正极端401和第二直流牵引变电所的正极端501均连接到正电压馈电线7。
在上述方案的基础上，如图2所示，所述系统首端单元H包括可变电阻模拟电路Ⅰ8和第一开关桥臂，所述第一开关桥臂由开关S11和开关S12串联组成。
在上述方案的基础上，所述开关S11的第一端子构成系统首端单元H的第一接线端子101，可变电阻模拟电路Ⅰ8的第一接线端子构成系统首端单元H的第二接线端子102，可变电阻模拟电路Ⅰ8的第二接线端子与开关S11的第二端子和开关S12的第一端子相连，构成系统首端单元H的第三接线端子103，开关S12的第二端子构成系统首端单元H的第四接线端子104。
在上述方案的基础上，如图3所示，所述系统中间单元M包括可变电阻模拟电路Ⅱ9、第二开关桥臂、开关S23和阻值固定电阻R21，所述第二开关桥臂由开关S21和开关S22串联组成。
在上述方案的基础上，所述开关S21的第一端子构成系统中间单元M的第一接线端子201，可变电阻模拟电路Ⅱ9的第一接线端子构成系统中间单元M的第二接线端子202，可变电阻模拟电路Ⅱ9的第二接线端子、开关S23的第一端子与开关S21的第二端子和开关S22的第一端子相连，构成系统中间单元M的第三接线端子203，开关S23的第二端子与阻值固定电阻R21的第一端子相连，构成系统中间单元M的第四接线端子204，阻值固定电阻R21的第二端子构成系统中间单元M的第五接线端子205，开关S22的第二端子构成系统中间单元M的第六接线端子206。
在上述方案的基础上，如图4所示，所述系统末端单元E包括第一可变电阻模拟电路81、第二可变电阻模拟电路82、第三开关桥臂和阻值固定电阻R31，所述第三开关桥臂由开关S31和开关S32串联组成。
在上述方案的基础上，所述开关S31的第一端子构成系统末端单元E的第一接线端子301，第一可变电阻模拟电路81的第一接线端子构成系统末端单元E的第二接线端子302，第一可变电阻模拟电路81的第二接线端子与开关S31的第二端子和开关S32的第一端子、第二可变电阻模拟电路82的第一接线端子相连，第二可变电阻模拟电路82的第二接线端子构成系统末端单元E的第三接线端子303，开关S32的第二端子与阻值固定电阻R31的第一端子相连，构成系统末端单元E的第四接线端子304，阻值固定电阻R31的第二端子构成系统末端单元E的第五接线端子305。
在上述方案的基础上，所述开关S11、开关S12、开关S21、开关S22、开关S23、开关S31和开关S32均为双向可控开关。
在上述方案的基础上，所述可变电阻模拟电路Ⅰ8、可变电阻模拟电路Ⅱ9、第一可变电阻模拟电路81和第二可变电阻模拟电路82为电路结构相同的可变电阻模拟电路；如图5所示，所述可变电阻模拟电路包括电容C、电感L、电阻R、开关T、第一二极管桥臂和第二二极管桥臂，所述第一二极管桥臂由第一二极管D1和第二二极管D2串联组成，第二二极管桥臂由第三二极管D3和第四二极管D4串联组成；
所述第一二极管D1的阴极端连接第三二极管D3的阴极端，第二二极管D2的阳极端连接第四二极管D4的阳极端；
所述电容C的第一端子与第二二极管桥臂的中点连接，电容C的第二端子与第一二极管桥臂的中点连接，电容C的第一端子构成可变电阻模拟电路的第一接线端子，电容C的第二端子构成可变电阻模拟电路的第二接线端子，
所述开关T与电阻R并联，开关T的反并联二极管的阴极端构成开关T的第一端子T1，开关T的反并联二极管的阳极端构成开关T的第二端子T2，电感L连接在第三二极管D3的阴极端与开关T的第一端子T1之间，第四二极管D4的阳极端连接开关T的第二端子T2。
在上述方案的基础上，所述开关T采用单向可控开关。
如图6所示，为本发明中可变电阻模拟电路的工作原理示意图，所述轨道电阻动态模拟系统中可变电阻模拟电路的控制策略是：
图6(a)所示为可变电阻模拟电路Ⅰ8中开关T导通时电流流向图。以牵引电流自第一接线端子801流向第一接线端子802为例，此时，牵引电流通过第三二极管D3，电感L，开关T与第二二极管D2，此时，可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效电阻为0；
图6(b)所示为可变电阻模拟电路Ⅰ8中开关T关断时电流流向图。以牵引电流自第一接线端子801流向第二接线端子802为例，此时，牵引电流通过第三二极管D3，电感L，电阻R与第二二极管D2，此时，可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效电阻为电路中电阻R的阻值r；通过调节可变电阻模拟电路Ⅰ8中开关T导通的时间，能够调节可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效电阻在0～r的范围内变化，其中，当开关T一直导通时，可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效电阻为0，当开关T一直关断时，可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效电阻为电路中电阻R的阻值r。
当牵引电流方向自第二接线端子802流向第一接线端子801，第一接线二极管D1、第四二极管D4导通，第二二极管D2、第三二极管D3截止，可变电阻模拟电路Ⅰ8的工作原理与牵引电流方向自第一接线端子801流向第二接线端子802时相同。
所述可变电阻模拟电路Ⅰ8、可变电阻模拟电路Ⅱ9、第一可变电阻模拟电路81和第二可变电阻模拟电路82的电路结构相同，其工作原理也相同。
图7(a)、(b)、(c)是可变电阻模拟电路中开关T的示意图，给出了三种可以实现单向可控开关的电路，其中，图7(a)为半导体功率开关的MOSFET等效示意图；图7(b)为半导体功率开关的IGBT等效示意图；图7(c)为半导体功率开关的IGCT等效示意图。
图8(a)、(b)、(c)是轨道电阻动态模拟系统中双向可控开关的示意图，给出了三种可以实现双向可控开关的电路，其中，图8(a)为两个逆阻性IGBT反并联的等效示意图；图8(b)为两个带反并联二极管的IGBT反串联的等效示意图；图8(c)为带反并联二极管的IGBT并联二极管桥式电路的等效示意图。本发明中双向可控开关还可以包括继电器等非电力电子开关器件。
图9(a)、(b)、(c)是本发明中牵引变电所接地模块的示意图，给出了三种接地方式，其中，图9(a)为直接接地示意图；图9(b)为非接地示意图；图9(c)为二极管接地示意图。
以非接地系统为例，图10为本方案中一列列车运行示意图。当机车6自第一牵引变电所4向第二牵引变电所5运行时，如图10(a)所示，系统首端单元H中第一开关桥臂的开关S11闭合，系统中间单元M中第二开关桥臂的开关S21与系统末端单元E中第三开关桥臂的开关S31均断开，系统中间单元M中开关S23与系统末端单元E中第三开关桥臂的开关S32闭合，系统首端单元H中第一开关桥臂的开关S12与系统中间单元M中第二开关桥臂的开关S22断开。
系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效阻值为0，系统中间单元M中的可变电阻模拟电路Ⅱ9与系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81与第二可变电阻模拟电路82的等效阻值均为r，此时等效于机车6在第一牵引变电所4处，模拟机车6运行时，控制系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8的阻值自0增加到r，系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的阻值自r减小到0，且保持系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效电阻与系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的等效阻值和为r，系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81与第二可变电阻模拟电路82的等效阻值为r且保持不变。
当系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8的阻值增加到r，系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的阻值减小到0时，如图10(b)所示，断开开关S11，闭合开关S21，与此同时，断开开关S23，闭合开关S12，此时控制系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的阻值自0增加到r，系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的阻值自r减小到0，且保持系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的等效电阻与系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的等效阻值和为r，系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8与系统末端单元E中第二可变电阻模拟电路82的等效阻值为r且保持不变。
当系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的阻值增加到r，系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的阻值减小到0时，如图10(c)所示，断开开关S21，闭合开关S31，与此同时，断开开关S32，闭合开关S22，此时控制系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的阻值自0增加到r，系统末端单元E中第二可变电阻模拟电路82的阻值自r减小到0，且保持系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的等效电阻与系统末端单元E中第二可变电阻模拟电路82的等效阻值和为r，系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8与系统中间可变电阻模拟电路Ⅱ9的等效阻值为r且保持不变。
当系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的阻值增加到r，系统末端单元E中第二可变电阻模拟电路82的阻值减小到0，即等效于机车6运行至第二牵引变电所5。
其中：第一牵引变电所4与第二牵引变电所5之间的距离为l，系统中间单元M的第四端子204为距离第一牵引变电所l/3处，系统末端单元E的第四端子304为距离第一牵引变电所2l/3处。
图11为模拟机车6匀速运行时轨道电阻动态模拟系统中各单元中可变电阻模拟电路的等效阻值变化曲线。
闭合开关S11、S23、S32，断开开关S21、S31、S12、S22，系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效阻值为0，系统中间单元M中的可变电阻模拟电路Ⅱ9与系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81与第二可变电阻模拟电路82的等效阻值均为r，此时等效于机车6在第一牵引变电所4处，模拟机车6匀速运行时，控制系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8的阻值自0线性增加到r，系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的阻值自r线性减小到0，且保持系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8的等效电阻与系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的等效阻值和为r，系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81与第二可变电阻模拟电路82的等效阻值为r且保持不变。
当系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8的阻值增加到r，系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的阻值减小到0时，断开开关S11，闭合开关S21，与此同时，断开开关S23，闭合开关S12，此时控制系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的阻值自0线性增加到r，系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的阻值自r线性减小到0，且保持系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的等效电阻与系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的等效阻值和为r，系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8与系统末端单元E中第二可变电阻模拟电路82的等效阻值为r且保持不变。
当系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的阻值增加到r，系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的阻值减小到0时，断开开关S21，闭合开关S31，与此同时，断开开关S32，闭合开关S22，此时控制系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的阻值自0线性增加到r，系统末端单元E中第二可变电阻模拟电路82的阻值自r线性减小到0，且保持系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的等效电阻与第二可变电阻模拟电路82的等效阻值和为r，系统首端单元H中可变电阻模拟电路Ⅰ8与系统中间单元M中可变电阻模拟电路Ⅱ9的等效阻值为r且保持不变。
当系统末端单元E中第一可变电阻模拟电路81的阻值增加到r，系统末端单元E中第二可变电阻模拟电路82的阻值减小到0，即等效于机车6运行至第二牵引变电所5。
图12为插入n个系统中间单元(M1，M2，……Mn-1，Mn)的轨道电阻动态模拟系统结构示意图。其中包括：
一个系统首端单元H，n个系统中间单元(M1，M2，……Mn-1，Mn)，一个系统末端单元E。
系统首端单元H的第一接线端子101、n个系统中间单元M1，M2，……Mn-1，Mn的第一接线端子211，221，……，2n1与系统末端单元E的第一接线端子301相连构成机车6牵引电流的输出端O；系统首端单元H的第三接线端子103与系统第一中间单元M1的第二接线端子212相连，系统第一中间单元M1第三接线端子213与系统第二中间单元M2的第二接线端子222相连，……，系统第n中间单元Mn的第三接线端子2n3与系统末端单元E的第二接线端子相连302相连；系统首端单元H的第四接线端子104与系统第一中间单元M1的第四接线端子214相连，系统第一中间单元M1的第六接线端子216与系统第二中间单元M2的第四接线端子224相连，……，系统第n中间单元Mn的第六接线端子2n6与系统末端单元E的第四接线端子304相连；系统第一中间单元M1的第五接线端子215、系统第二中间单元M2的第五接线端子225、……、系统第n中间单元Mn的第五接线端子2n5与系统末端单元E的第五接线端子305分别接地，系统首端单元H的第二接线端子102连接到第一直流牵引变电所4的负极端402，第一直流牵引变电所4的负极端402连接到接地模块G1，系统末端单元E的第三接线端子303连接到第二直流牵引变电所5的负极端502，第二直流牵引变电所5的负极端502连接到接地模块G2，第一直流牵引变电所4的正极端401连接到正电压馈电线7，第二直流牵引变电所5的正极端501连接到正电压馈电线7。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (6)

1.轨道电阻动态模拟系统，其特征在于：包括系统首端单元H、系统中间单元M和系统末端单元E；
系统首端单元H的第一接线端子(101)、系统中间单元M的第一接线端子(201)与系统末端单元E的第一接线端子(301)相连，构成机车(6)牵引电流的输出端O；
系统首端单元H的第三接线端子(103)与系统中间单元M的第二接线端子(202)相连，系统中间单元M的第三接线端子(203)与系统末端单元E的第二接线端子(302)相连；
系统首端单元H的第四接线端子(104)与系统中间单元M的第四接线端子(204)相连，系统中间单元M的第六接线端子(206)与系统末端单元E的第四接线端子(304)相连；
系统中间单元M的第五接线端子(205)与系统末端单元E的第五接线端子(305)分别接地；
系统首端单元H的第二接线端子(102)连接到第一直流牵引变电所(4)的负极端(402)，第一直流牵引变电所(4)的负极端(402)连接到接地模块G1；系统末端单元E的第三接线端子(303)连接到第二直流牵引变电所(5)的负极端(502)，第二直流牵引变电所(5)的负极端(502)连接到接地模块G2；第一直流牵引变电所的正极端(401)连接到正电压馈电线(7)，第二直流牵引变电所的正极端(501)连接到正电压馈电线(7)；
所述系统首端单元H包括可变电阻模拟电路Ⅰ(8)和第一开关桥臂，所述第一开关桥臂由开关S11和开关S12串联组成；所述开关S11的第一端子构成系统首端单元H的第一接线端子(101)，可变电阻模拟电路Ⅰ(8)的第一接线端子(801)构成系统首端单元H的第二接线端子(102)，可变电阻模拟电路Ⅰ(8)的第二接线端子(802)与开关S11的第二端子和开关S12的第一端子相连构成系统首端单元H的第三接线端子(103)，开关S12的第二端子构成系统首端单元H的第四接线端子(104)；
所述系统中间单元M包括可变电阻模拟电路Ⅱ(9)、第二开关桥臂、开关S23和阻值固定电阻R21，所述第二开关桥臂由开关S21和开关S22串联组成；所述开关S21的第一端子构成系统中间单元M的第一接线端子(201)，可变电阻模拟电路Ⅱ(9)的第一接线端子构成系统中间单元M的第二接线端子(202)，可变电阻模拟电路Ⅱ(9)的第二接线端子、开关S23的第一端子、开关S21的第二端子和开关S22的第一端子相连，构成系统中间单元M的第三接线端子(203)，开关S23的第二端子与阻值固定电阻R21的第一端子相连，构成系统中间单元M的第四接线端子(204)，阻值固定电阻R21的第二端子构成系统中间单元M的第五接线端子(205)，开关S22的第二端子构成系统中间单元M的第六接线端子(206)；
所述系统末端单元E包括第一可变电阻模拟电路(81)、第二可变电阻模拟电路(82)、第三开关桥臂和阻值固定电阻R31，所述第三开关桥臂由开关S31和开关S32串联组成；所述开关S31的第一端子构成系统末端单元E的第一接线端子(301)，第一可变电阻模拟电路(81)的第一接线端子构成系统末端单元E的第二接线端子(302)，第一可变电阻模拟电路(81)的第二接线端子与开关S31的第二端子和开关S32的第一端子、第二可变电阻模拟电路(82)的第一接线端子相连，第二可变电阻模拟电路(82)的第二接线端子构成系统末端单元E的第三接线端子(303)，开关S32的第二端子与阻值固定电阻R31的第一端子相连，构成系统末端单元E的第四接线端子(304)，阻值固定电阻R31的第二端子构成系统末端单元E的第五接线端子(305)。
2.根据权利要求1所述的轨道电阻动态模拟系统，其特征在于：所述开关S11、开关S12、开关S21、开关S22、开关S23、开关S31和开关S32均为双向可控开关。
3.根据权利要求1所述的轨道电阻动态模拟系统，其特征在于：所述可变电阻模拟电路Ⅰ(8)包括电容C、电感L、电阻R、开关T、第一二极管桥臂和第二二极管桥臂，所述第一二极管桥臂由第一二极管D1和第二二极管D2串联组成，第二二极管桥臂由第三二极管D3和第四二极管D4串联组成；
所述第一二极管D1的阴极端连接第三二极管D3的阴极端，第二二极管D2的阳极端连接第四二极管D4的阳极端；
所述电容C的第一端子与第二二极管桥臂的中点连接，电容C的第二端子与第一二极管桥臂的中点连接，电容C的第一端子构成可变电阻模拟电路Ⅰ(8)的第一接线端子(801)，电容C的第二端子构成可变电阻模拟电路Ⅰ(8)的第二接线端子(802)；
所述开关T与电阻R并联，开关T的反并联二极管的阴极端构成开关T的第一端子T1，开关T的反并联二极管的阳极端构成开关T的第二端子T2，电感L连接在第三二极管D3的阴极端与开关T的第一端子T1之间，第四二极管D4的阳极端连接开关T的第二端子T2。
4.根据权利要求3所述的轨道电阻动态模拟系统，其特征在于：所述开关T采用单向可控开关。
5.根据权利要求3所述的轨道电阻动态模拟系统，其特征在于：所述可变电阻模拟电路Ⅱ(9)、第一可变电阻模拟电路(81)和第二可变电阻模拟电路(82)与可变电阻模拟电路Ⅰ(8)的电路结构相同。
6.根据权利要求1～5任一权利要求所述的轨道电阻动态模拟系统，其特征在于：所述轨道电阻动态模拟系统中系统中间单元M的数量为n，所述n为整数，其中0<n<50。
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