車(chē)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(guān)的電氣、電子技術(shù)和制造技術(shù)突飛猛進(jìn)，但另一方面也導(dǎo)致了高鐵系統(tǒng)的電磁環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜。由于動(dòng)車(chē)組車(chē)載設(shè)備的保護(hù)接地為動(dòng)車(chē)組車(chē)體，而且車(chē)載設(shè)備接地和車(chē)體接地具有多樣性，從而導(dǎo)致在動(dòng)車(chē)組車(chē)體上產(chǎn)生一種來(lái)源不明、分布復(fù)雜的地電流。一般來(lái)說(shuō)，很難對(duì)這種在車(chē)體上分布的地電流進(jìn)行準(zhǔn)確的分析;其不僅可以通過(guò)動(dòng)車(chē)組系統(tǒng)的地環(huán)路耦合進(jìn)車(chē)載設(shè)備造成傳導(dǎo)干擾，而且也可以通過(guò)其對(duì)外的輻射而使車(chē)廂內(nèi)的電磁環(huán)境惡化，從而造成

2、對(duì)車(chē)載設(shè)備的輻射干擾。因此，對(duì)車(chē)體地電流的研究可以為動(dòng)車(chē)組整車(chē)電磁兼容性的研究打下理論和技術(shù)基礎(chǔ)。
　　本文主要圍繞動(dòng)車(chē)組車(chē)體地電流的來(lái)源、產(chǎn)生機(jī)理和分布特性，通過(guò)理論分析、建模仿真和實(shí)驗(yàn)等手段展開(kāi)研究。通過(guò)理論分析我們判定車(chē)體地電流除了來(lái)自車(chē)載設(shè)備接地的直接注入外，受電弓、牽引變壓器、變流器等強(qiáng)電設(shè)備的耦合產(chǎn)生也是一種主要來(lái)源，以及由于弓網(wǎng)離線、過(guò)分相、升降弓等特殊工況下產(chǎn)生的浪涌電壓導(dǎo)致車(chē)體電位的波動(dòng)也會(huì)引起的車(chē)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(dǎo)體模型，仿真分析得出電流在注入點(diǎn)附近呈現(xiàn)由近及遠(yuǎn)由大到小的對(duì)稱分布，但隨著電流方向的縱深，電流會(huì)趨于均勻分布;而且，金屬體導(dǎo)體中的電流分布主要為面電流分布，當(dāng)集中效應(yīng)的影響消失后，在金屬體的邊緣處會(huì)出現(xiàn)較大的電流峰值;再者，由于鄰近效應(yīng)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(yuǎn)離電路環(huán)路部分的電流。然后，又針對(duì)實(shí)際車(chē)載機(jī)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(diǎn)接地在接地點(diǎn)處產(chǎn)

4、生的地電流比多點(diǎn)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(dòng)車(chē)組車(chē)體模型，仿真分析了在受電弓單獨(dú)作用的情況下的車(chē)體地電流的分布情況。
　　為了驗(yàn)證電流在金屬導(dǎo)體上的傳播和分布特性的仿真結(jié)果，本文搭建了金屬平板的模擬實(shí)驗(yàn)。而且，又通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)體過(guò)電壓實(shí)驗(yàn)和車(chē)體地電流實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證了理論分析的車(chē)體地電流的來(lái)源和仿真分析的車(chē)體地電流的分布特性的結(jié)果。并且，通過(guò)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的車(chē)體地電流干擾整改案例充分展示了地電流干擾的