高速動車組電磁兼容性關鍵技術研究.pdf

1、到目前為止，國內外針對高速動車組的電磁兼容性的研究僅局限于對電磁兼容現象簡單分析、測試以及評估。將高速鐵路系統總體，包括其外部復雜電磁環(huán)境作為研究對象，對高速動車組的電磁兼容性做出較為全面的理論分析和研究，將對高速鐵路的發(fā)展產生非常重要的意義。因此，本文以高速動車組整車為研究對象，采用電磁拓撲法和電磁兼容基本理論對高速動車組整車的電磁兼容性進行了研究。電磁拓撲法的基本思想是把整個復雜系統按照一定原則劃分成許多相對簡單和獨立的子區(qū)域，這些

2、子區(qū)域之間通過拓撲圖相聯系。采用電磁拓撲法能使復雜的高速動車組系統的結構更加清晰，為高速動車組電磁兼容性的理論分析奠定了非常重要的基礎。根據系統電磁拓撲的分解結果，將高速動車組系統分為騷擾源、傳輸耦合途徑和敏感設備三部分分別進行研究。在研究過程中采用理論分析、建模仿真和實際測試相結合的方法，將理論分析、仿真結果、計算結果與實際測試結果進行對比，從而驗證了理論分析仿真計算模型的正確性和有效性。
　　論文第一章結合電磁兼容學科的特點，

3、介紹了高速鐵路電磁兼容問題的發(fā)展歷史和進展，概括了本領域科學研究的最新動態(tài)。第二章簡要介紹了電磁拓撲理論的基本思想和基本概念，基于電磁拓撲理論，根據高速動車組列車的結構以及現場測試數據，建立了高速動車組的電磁拓撲模型和相互作用圖。第三章重點研究了高速動車組的電磁騷擾源特性。研究建立了高速動車組過分相時的電磁騷擾源模型，高速動車組受電弓離線放電的傳導電磁騷擾源模型以及高速動車組弓網放電脈沖的傳導特性和在列車主變壓器中的傳播特性。第四章重點

4、研究了高速動車組受電弓離線產生放電脈沖騷擾的機理及其傳播特性，包括該輻射騷擾隨距離的衰減特性、隨高度的衰減特性、沿接觸網方向的傳播特性、在車內的耦合特性等，得到了弓網離線騷擾從源到車廂內部的傳輸函數，并對高速動車組離線時受電弓附近輻射電磁場的時域、頻域特性進行了現場實測，比對了實測結果和仿真計算結果。結果證明了所建仿真模型的正確性。另外，本論文還利用數理統計方法，基于大量的實測數據對受電弓離線放電脈沖騷擾的時域特性和頻域特性分別進行了統

5、計分析，利用柯爾莫可洛夫-斯米洛夫檢驗，得到了該脈沖騷擾的上升時間、脈沖間隔等參數的概率分布、騷擾電平的頻率特性和騷擾的幅度概率分布（Amplitude Probability Distribution，APD）。第五章主要研究了高速動車組系統內部復雜電磁環(huán)境下電磁騷擾的傳播特性和耦合途徑，研究了非屏蔽電纜和屏蔽電纜間的騷擾耦合情況以及屏蔽電纜場-線的耦合特性。
　　本論文的研究結果可以為高速動車組的電磁兼容設計提供理論依據，為建