地磁暴對軌道電路的影響探究.pdf

1、軌道電路是鐵路信號系統(tǒng)重要的組成部分，系統(tǒng)的核心器件由微電子電路構(gòu)成，屬于弱電范疇，容易受到外部電磁干擾的影響。地磁暴是一種極端的空間災害性天氣，一旦發(fā)生，將引起地球磁場的劇烈擾動，地表面產(chǎn)生感應電勢(ESP,EarthSurface Potentials)。ESP、鋼軌和大地三者構(gòu)成回路，就產(chǎn)生了地磁感應電流(GIC，Geomagnetically Induced Current)。如果地磁暴侵害軌道電路，GIC就會威脅軌道電路的正常

2、運行狀態(tài)。
　　本文對地磁暴產(chǎn)生的機理進行探索，描述地磁暴侵害軌道電路中主要電氣設備:扼流變壓器及軌道繼電器的物理過程，并分析了GIC對扼流變壓器和軌道變壓器特性造成的影響。采用25Hz相敏軌道電路受電端等效模型和扼流變壓器等效電路，根據(jù)實際參數(shù)對軌道繼電器端電壓進行計算，當非線性勵磁電感從2.3Ω下降到0.2Ω時，繼電器的軌道線圈端電壓下降41％，很可能造成繼電器動接點落下。給出了ESP的計算方法，利用Matlab軟件按照GIC

3、在軌道電路中的流通路徑進行GIC數(shù)值計算;利用PSCAD軟件分析了GIC流入扼流變壓器中對其勵磁電流造成的影響。文中建立了一送一受整個軌道電路四端網(wǎng)絡模型，對網(wǎng)絡中無GIC時各電氣節(jié)點的電壓、電流參數(shù)進行計算，并采用理論計算對鋼軌中有流通的GIC與軌道繼電器誤動作之間的關(guān)系進行了分析。
　　利用Maxwell軟件對扼流變壓器的電磁特性進行仿真，給出了其勵磁電流、二次側(cè)感應電壓、磁鏈等一系列電磁特性圖，結(jié)果表明:2.5A以上的不對稱

4、GIC將使扼流變壓器嚴重直流偏磁，造成軌道繼電器端電壓下降并誤動作。借助Maxwell軟件對軌道繼電器的端電壓、損耗情況、前接點壓力進行仿真，結(jié)果表明:在調(diào)整狀態(tài)下，1.5A以上的不對稱GIC足以使軌道繼電器由吸起狀態(tài)誤動為落下狀態(tài)，對軌道電路造成干擾。本文以新型常用WXJ25型相敏軌道電路接收器為例，分析了地磁暴通過GIC對軌道電路信號傳輸狀態(tài)的影響。計算結(jié)果表明，如果軌道電路中存在GIC，就可能導致WXJ25型相敏軌道電路接收器驅(qū)動