牽引供電系統(tǒng)不平衡牽引回流研究.pdf

1、牽引供電系統(tǒng)對鐵路通信信號設(shè)備的干擾主要有三方面：靜電干擾、電磁輻射和傳導(dǎo)性干擾。其中由不平衡牽引回流引起的傳導(dǎo)性干擾是軌道電路的主要干擾源。軌道電路用來檢測線路是否被占用，同時也用來控制信號設(shè)備和轉(zhuǎn)轍裝置。當(dāng)不平衡牽引電流超過一定的限值時，產(chǎn)生的傳導(dǎo)性騷擾會被軌道電路接收端接收，從而引起軌道電路誤動，影響行車安全。因此對牽引供電系統(tǒng)的不平衡牽引回流進行研究，分析其形成機理并預(yù)測其對軌道電路產(chǎn)生的騷擾影響，對于電氣化鐵道的建設(shè)和運營具有

2、一定的指導(dǎo)意義。
　　本文首先介紹了電氣化鐵路的組成及其發(fā)展，然后介紹了牽引供電系統(tǒng)的各個組成部分及接觸網(wǎng)的幾種主要供電方式，并通過理論計算和推導(dǎo)的方法分析了牽引供電系統(tǒng)中的諧波產(chǎn)生機理，給出了主要的諧波干擾源。
　　介紹和分析了軌道電路的基本原理及不平衡牽引回流在軌道上的產(chǎn)生機理。對軌道中騷擾電流的諧波含量和幅值進行了現(xiàn)場實測，并對實測結(jié)果進行了數(shù)據(jù)擬合，從而分析出了騷擾電流幅值隨頻率的變化規(guī)律。同時也對正向和反向牽引情況

3、下諧波騷擾電流的衰減速度進行了對比分析。
　　其次以ZPW-2000A移頻軌道電路為例，基于軌道四端網(wǎng)理論，建立了不平衡牽引回流在軌道上傳輸?shù)臄?shù)學(xué)模型。該模型的騷擾電流采用從中間注入的方法，區(qū)別于傳統(tǒng)的模型，更符合實際情況?；跀?shù)學(xué)模型計算出不同頻率下接收端的阻抗，并對移頻軌道電路工作頻率附近的諧波分量進行了詳細研究，得到了不同道渣電阻情況下，不同頻率的諧波電流在軌道上的衰減情況及其在接收端產(chǎn)生的騷擾電壓和電流。結(jié)合接收端信號接收

4、設(shè)備的抗干擾門限值，對諧波騷擾對接收端的干擾情況進行了判斷。
　　應(yīng)用電磁場仿真軟件對軌道上的不平衡牽引回流建立了電磁仿真模型。該模型的創(chuàng)新之處在于，采用兩個同向線電流激勵以模擬軌道上的不平衡牽引回流注入，對兩根軌條設(shè)置不同的材料參數(shù)以模擬阻抗不平衡和泄露導(dǎo)納不平衡。設(shè)置不同的求解頻率，運行結(jié)束后得到相應(yīng)頻率下軌道上的電流密度分布，從而可以查看騷擾電流沿軌道傳輸時的衰減情況。通過電壓監(jiān)控采集接收端的電壓值，應(yīng)用已知的接收端阻抗值，