關(guān)于動車組線纜耦合的電磁兼容性研究.pdf

1、高速動車組是一個設(shè)備密度大、安裝空間狹窄、電纜布線密集、強(qiáng)弱電信號交織的大型系統(tǒng)，它的電磁干擾耦合機(jī)理異常復(fù)雜。前人對線纜耦合進(jìn)行了大量研究，然而動車組上的車載線纜通常被布置在金屬結(jié)構(gòu)的線槽中，使其分布參數(shù)與電磁特性發(fā)生變化，使之不同于一般的線纜耦合問題，因此需要對動車組上的線纜耦合問題進(jìn)行更加深入、系統(tǒng)的分析。本文主要針對高速動車組上的線纜耦合問題，從理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證和仿真建模等方面詳細(xì)分析了其電磁兼容特性，進(jìn)而對整車的布線提出了相

2、關(guān)建議。
　　首先，引入了模塊化建模的思想和對象屬性的概念，打破高速動車組上設(shè)備或部件的原有組成模式，根據(jù)設(shè)備敏感度及其輸入輸出的電磁特性進(jìn)行抽象，將具有相同電磁屬性的對象定義為一個對象模型，使用相同的分析方法進(jìn)行分析，從而建立起具有層次性的模塊化結(jié)構(gòu)模型。在分析一個特定的對象時，僅針對對象模型的相關(guān)屬性進(jìn)行操作，就可以分析得到該對象的電磁兼容性分析結(jié)果。
　　其次，分別對非屏蔽線和屏蔽線的串?dāng)_耦合進(jìn)行理論分析，推導(dǎo)了串?dāng)_系

3、數(shù)的表達(dá)式，在此基礎(chǔ)上編寫matlab程序，探究了串?dāng)_耦合系數(shù)與不同參數(shù)的關(guān)系，為串?dāng)_的預(yù)測提供方便。導(dǎo)線分布參數(shù)是產(chǎn)生串?dāng)_的根本原因，結(jié)合動車組的實(shí)際結(jié)構(gòu)，應(yīng)用鏡像原理對不同情況下的導(dǎo)線分布參數(shù)進(jìn)行了公式推導(dǎo)，給出了不同情況下分布電感與分布電容參數(shù)的計算方法。
　　最后，在上述理論的基礎(chǔ)上，建立線纜耦合的仿真模型，得到的仿真結(jié)果與理論分析、測試結(jié)果相一致，證明了建模方法和模型的有效性。進(jìn)而根據(jù)該建模方法建立了線纜位于同一線槽內(nèi)和

4、不同線槽內(nèi)的耦合模型，討論了不同參數(shù)對串?dāng)_耦合系數(shù)的影響，驗(yàn)證了理論分析的正確性。針對動車組車底線纜的實(shí)際排布，分別建立了低壓線槽內(nèi)的線纜耦合模型和高低壓線槽間的線纜耦合模型，重點(diǎn)研究了線槽結(jié)構(gòu)對線纜串?dāng)_耦合的影響，對比了線槽兩種不同的接地方案。
　　仿真結(jié)果表明，動車組上低壓側(cè)的線纜耦合在有槽時的最大串?dāng)_值比無槽時的最大串?dāng)_值至少改善了20dB，線槽的頂蓋和隔艙可以起到減小線纜間耦合的作用;高壓側(cè)布置線槽可以減小高壓側(cè)與低壓側(cè)線