車體地電流的研究.pdf

1、隨著高速鐵路的不斷的發(fā)展，一方面與高鐵相關的電氣、電子技術和制造技術突飛猛進，但另一方面也導致了高鐵系統(tǒng)的電磁環(huán)境越來越復雜。由于動車組車載設備的保護接地為動車組車體，而且車載設備接地和車體接地具有多樣性，從而導致在動車組車體上產(chǎn)生一種來源不明、分布復雜的地電流。一般來說，很難對這種在車體上分布的地電流進行準確的分析;其不僅可以通過動車組系統(tǒng)的地環(huán)路耦合進車載設備造成傳導干擾，而且也可以通過其對外的輻射而使車廂內的電磁環(huán)境惡化，從而造成

2、對車載設備的輻射干擾。因此，對車體地電流的研究可以為動車組整車電磁兼容性的研究打下理論和技術基礎。
　　本文主要圍繞動車組車體地電流的來源、產(chǎn)生機理和分布特性，通過理論分析、建模仿真和實驗等手段展開研究。通過理論分析我們判定車體地電流除了來自車載設備接地的直接注入外，受電弓、牽引變壓器、變流器等強電設備的耦合產(chǎn)生也是一種主要來源，以及由于弓網(wǎng)離線、過分相、升降弓等特殊工況下產(chǎn)生的浪涌電壓導致車體電位的波動也會引起的車體地電流的產(chǎn)生

3、。
　　本文首先建立了大截面連續(xù)金屬導體模型，仿真分析得出電流在注入點附近呈現(xiàn)由近及遠由大到小的對稱分布，但隨著電流方向的縱深，電流會趨于均勻分布;而且，金屬體導體中的電流分布主要為面電流分布，當集中效應的影響消失后，在金屬體的邊緣處會出現(xiàn)較大的電流峰值;再者，由于鄰近效應的影響，金屬體上靠近電流環(huán)路的部分的面電流要大于遠離電路環(huán)路部分的電流。然后，又針對實際車載機柜仿真分析了不同的接地方式所產(chǎn)生的地電流情況:單點接地在接地點處產(chǎn)

4、生的地電流比多點接地的情況小很多，由于其接地環(huán)路較少因此產(chǎn)生的效果更好。最后，建立了動車組車體模型，仿真分析了在受電弓單獨作用的情況下的車體地電流的分布情況。
　　為了驗證電流在金屬導體上的傳播和分布特性的仿真結果，本文搭建了金屬平板的模擬實驗。而且，又通過現(xiàn)場的車體過電壓實驗和車體地電流實驗分別驗證了理論分析的車體地電流的來源和仿真分析的車體地電流的分布特性的結果。并且，通過一個現(xiàn)場的車體地電流干擾整改案例充分展示了地電流干擾的