電磁拓?fù)湓阼F路信號(hào)電纜串?dāng)_問題中的應(yīng)用.pdf

1、隨著高速鐵路以及重載鐵路的快速發(fā)展，電氣化鐵路牽引功率顯著增大，加之大量電力電子設(shè)備在鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得鐵路信號(hào)設(shè)備工作的電磁環(huán)境越來越復(fù)雜，受干擾的情況也越發(fā)頻繁，亟需進(jìn)行相關(guān)的理論研究和計(jì)算。但是鐵路系統(tǒng)是由強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)組成的開放式復(fù)雜電磁系統(tǒng)，具有物理尺寸大、電磁頻譜寬、電磁場強(qiáng)高的特點(diǎn)。相比其它復(fù)雜電磁系統(tǒng)，如飛機(jī)、汽車等，高速鐵路系統(tǒng)的電磁干擾分析更為復(fù)雜。單純的FEM、FDTD等數(shù)值方法不適合這種復(fù)雜系統(tǒng)的電磁分析

2、。電磁拓?fù)?EMT)理論在20世紀(jì)70年代中期由美國學(xué)者C.E.Baum等人提出，是順應(yīng)電磁兼容性理論和技術(shù)發(fā)展趨勢出現(xiàn)的一種電磁分析方法。對于鐵路這種強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)組合成的復(fù)雜電磁系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)既有低頻傳導(dǎo)問題，又有高頻輻射問題，電磁拓?fù)淅碚撚行У貙ⅰ皥觥焙汀奥贰钡姆治龇椒ńY(jié)合到一起，大大降低了了復(fù)雜電磁系統(tǒng)分析的難度。國內(nèi)在這方面研究還處于起步階段。雖然美國、法國已經(jīng)將電磁拓?fù)浞椒☉?yīng)用在飛機(jī)、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、汽車等多個(gè)領(lǐng)域的電磁兼容分

3、析問題上，但在鐵路系統(tǒng)，關(guān)于電磁拓?fù)涞膽?yīng)用研究還很少。
　　本文首先從我國鐵路供電系統(tǒng)和信號(hào)設(shè)備工作特點(diǎn)的角度出發(fā)，分析鐵路現(xiàn)場存在的典型電磁干擾;接著對電磁拓?fù)浞椒ɑ纠碚撘约癇LT方程中的參數(shù)進(jìn)行了介紹;然后選取鐵路現(xiàn)場存在電磁干擾的典型場景，即電纜槽內(nèi)貫通地線對鄰近信號(hào)電纜產(chǎn)生近場干擾的情形，建立相應(yīng)的電磁拓?fù)淠Ｐ?，推?dǎo)出對應(yīng)的BLT方程，并利用MATLAB軟件編寫程序?qū)呻娎|間的串?dāng)_進(jìn)行仿真計(jì)算，并通過與前人用集總參數(shù)模型