牽引供電系統(tǒng)不平衡牽引回流研究.pdf

1、牽引供電系統(tǒng)對(duì)鐵路通信信號(hào)設(shè)備的干擾主要有三方面：靜電干擾、電磁輻射和傳導(dǎo)性干擾。其中由不平衡牽引回流引起的傳導(dǎo)性干擾是軌道電路的主要干擾源。軌道電路用來(lái)檢測(cè)線(xiàn)路是否被占用，同時(shí)也用來(lái)控制信號(hào)設(shè)備和轉(zhuǎn)轍裝置。當(dāng)不平衡牽引電流超過(guò)一定的限值時(shí)，產(chǎn)生的傳導(dǎo)性騷擾會(huì)被軌道電路接收端接收，從而引起軌道電路誤動(dòng)，影響行車(chē)安全。因此對(duì)牽引供電系統(tǒng)的不平衡牽引回流進(jìn)行研究，分析其形成機(jī)理并預(yù)測(cè)其對(duì)軌道電路產(chǎn)生的騷擾影響，對(duì)于電氣化鐵道的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)具有

2、一定的指導(dǎo)意義。
　　本文首先介紹了電氣化鐵路的組成及其發(fā)展，然后介紹了牽引供電系統(tǒng)的各個(gè)組成部分及接觸網(wǎng)的幾種主要供電方式，并通過(guò)理論計(jì)算和推導(dǎo)的方法分析了牽引供電系統(tǒng)中的諧波產(chǎn)生機(jī)理，給出了主要的諧波干擾源。
　　介紹和分析了軌道電路的基本原理及不平衡牽引回流在軌道上的產(chǎn)生機(jī)理。對(duì)軌道中騷擾電流的諧波含量和幅值進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，并對(duì)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)擬合，從而分析出了騷擾電流幅值隨頻率的變化規(guī)律。同時(shí)也對(duì)正向和反向牽引情況

3、下諧波騷擾電流的衰減速度進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　其次以ZPW-2000A移頻軌道電路為例，基于軌道四端網(wǎng)理論，建立了不平衡牽引回流在軌道上傳輸?shù)臄?shù)學(xué)模型。該模型的騷擾電流采用從中間注入的方法，區(qū)別于傳統(tǒng)的模型，更符合實(shí)際情況?；跀?shù)學(xué)模型計(jì)算出不同頻率下接收端的阻抗，并對(duì)移頻軌道電路工作頻率附近的諧波分量進(jìn)行了詳細(xì)研究，得到了不同道渣電阻情況下，不同頻率的諧波電流在軌道上的衰減情況及其在接收端產(chǎn)生的騷擾電壓和電流。結(jié)合接收端信號(hào)接收

4、設(shè)備的抗干擾門(mén)限值，對(duì)諧波騷擾對(duì)接收端的干擾情況進(jìn)行了判斷。
　　應(yīng)用電磁場(chǎng)仿真軟件對(duì)軌道上的不平衡牽引回流建立了電磁仿真模型。該模型的創(chuàng)新之處在于，采用兩個(gè)同向線(xiàn)電流激勵(lì)以模擬軌道上的不平衡牽引回流注入，對(duì)兩根軌條設(shè)置不同的材料參數(shù)以模擬阻抗不平衡和泄露導(dǎo)納不平衡。設(shè)置不同的求解頻率，運(yùn)行結(jié)束后得到相應(yīng)頻率下軌道上的電流密度分布，從而可以查看騷擾電流沿軌道傳輸時(shí)的衰減情況。通過(guò)電壓監(jiān)控采集接收端的電壓值，應(yīng)用已知的接收端阻抗值，