接觸網(wǎng)電磁環(huán)境模型與分析研究.pdf

1、隨著高速鐵路在我國(guó)的大力發(fā)展，高速鐵路接觸網(wǎng)沿線尤其是人流量大的高速鐵路站臺(tái)區(qū)域電磁環(huán)境越來(lái)越引起人們的普遍關(guān)注，為評(píng)估高速鐵路站臺(tái)區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度是否滿(mǎn)足國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)規(guī)定的工頻電場(chǎng)曝露限值，對(duì)站臺(tái)上電場(chǎng)分布的研究顯得十分必要。本文根據(jù)電磁場(chǎng)的計(jì)算原理以及輸電線路電磁場(chǎng)有限元理論，基于有限元分析軟件ANSYS建立導(dǎo)線周?chē)妶?chǎng)計(jì)算的計(jì)算模型，對(duì)比分析了不同邊界條件處理開(kāi)域問(wèn)題時(shí)對(duì)電位、電場(chǎng)分布的影響，并討論研究了有

2、限元網(wǎng)格的精細(xì)劃分以及網(wǎng)格密度對(duì)數(shù)值計(jì)算精度的影響。最后，考慮建筑和列車(chē)的影響，分別計(jì)算了島式站臺(tái)、側(cè)式站臺(tái)區(qū)域電場(chǎng)。論文的主要工作與結(jié)論如下:
　　(1)針對(duì)接觸網(wǎng)周?chē)妶?chǎng)計(jì)算時(shí)存在的開(kāi)域問(wèn)題，分別施加ANSYS遠(yuǎn)場(chǎng)單元(INFIN110)和工人截?cái)噙吔缱鳛檫吔鐥l件，將無(wú)界場(chǎng)化為有限的模型邊界，通過(guò)計(jì)算并討論不同邊界下電位、電場(chǎng)的分布。得出遠(yuǎn)場(chǎng)單元（INFIN110）較人工截?cái)噙吔缱鳛檫吔鐥l件時(shí)，具有更高的等效精度。
　　

3、(2)針對(duì)大范圍區(qū)域內(nèi)存在小尺寸接觸網(wǎng)導(dǎo)線情況的有限元網(wǎng)格劃分，通過(guò)網(wǎng)格再劃分、局部細(xì)化相結(jié)合的方法逐步增加網(wǎng)格密度。計(jì)算結(jié)果表明，計(jì)算精度沒(méi)有隨網(wǎng)格密度成比例提升。
　　(3)綜合考慮建筑、停靠列車(chē)的影響，建立能夠精準(zhǔn)描述建筑、列車(chē)相對(duì)接觸網(wǎng)導(dǎo)線所處位置的計(jì)算模型，分析研究了島式站臺(tái)、側(cè)式站臺(tái)公眾活動(dòng)區(qū)域電場(chǎng)分布情況。結(jié)果表明，站臺(tái)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與本文仿真計(jì)算的結(jié)果和變化趨勢(shì)基本一致，驗(yàn)證了計(jì)算模型的可行性。
　　(4)依據(jù)站臺(tái)