牽引供電系統(tǒng)中鋼軌頻變參數(shù)特性研究.pdf

1、隨著我國(guó)電氣化鐵路尤其是高速電氣化鐵路飛速發(fā)展，鐵路出行已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂兄匾慕煌üぞ咧弧恳╇娤到y(tǒng)作為電氣化鐵路重要的組成部分，為整個(gè)電氣化鐵路系統(tǒng)提供源源不斷的動(dòng)力。為保障牽引供電系統(tǒng)高效可靠工作，研究出針對(duì)牽引供電系統(tǒng)精確的故障測(cè)距系統(tǒng)對(duì)快速檢修、恢復(fù)生產(chǎn)有著重大的意義。
　　目前，行波故障測(cè)距理論應(yīng)用到牽引供電系統(tǒng)中，普遍存在故障測(cè)距精度問題。因?yàn)樵跔恳╇娤到y(tǒng)中，鋼軌等輸電線路普遍存在參數(shù)頻變現(xiàn)象，導(dǎo)致故障行波在

2、其傳播過程中產(chǎn)生色散，波頭發(fā)生畸變，波速無(wú)法確定，影響行波故障測(cè)距精度。為提高行波故障測(cè)距的精度，研究牽引網(wǎng)傳輸導(dǎo)體頻變參數(shù)成為一個(gè)重要的課題。鋼軌作為牽引網(wǎng)重要的組成部分，其參數(shù)頻變現(xiàn)象不可忽視。本文首先對(duì)現(xiàn)有行波故障測(cè)距原理進(jìn)行了分析和綜述，分析了牽引網(wǎng)頻變參數(shù)現(xiàn)象對(duì)行波在牽引網(wǎng)中傳輸?shù)挠绊懸约皩?duì)行波故障測(cè)距精度的干擾，然后對(duì)鋼軌頻變參數(shù)計(jì)算方法重點(diǎn)研究。
　　本文首先分析了計(jì)算鋼軌頻變參數(shù)兩大難點(diǎn)，即鋼軌鐵磁特性和鋼軌不規(guī)則

3、截面形狀。然后通過對(duì)現(xiàn)有計(jì)算鋼軌頻變參數(shù)可行方法綜述后，提出了利用有限元軟件建模仿真和等效管狀導(dǎo)體數(shù)學(xué)模型兩種方案對(duì)鋼軌頻變參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。在研究利用有限元軟件仿真計(jì)算鋼軌頻變參數(shù)方法過程中，通過分析有限元仿真電磁場(chǎng)基本原理，利用Maxwell有限元仿真軟件對(duì)鋼軌1:1建模仿真，并給出建模過程中各仿真步驟的詳細(xì)設(shè)置方法，最后得到鋼軌頻變參數(shù)仿真模型。在研究等效管狀導(dǎo)體數(shù)學(xué)模型計(jì)算鋼軌頻率參數(shù)方法過程中，根據(jù)現(xiàn)有等效管狀導(dǎo)體模型，提出了一種