高鐵和重載條件下電氣化鐵道干擾對室外信號影響研究.pdf

1、高鐵和重載鐵路中的信號控制系統(tǒng)大量采用微電子技術(shù)，對電磁干擾更加敏感，而電磁環(huán)境則趨于復(fù)雜和惡劣。電磁干擾可能帶來信號設(shè)備錯誤動作，影響行車效率，甚至威脅到運(yùn)輸安全。
　　本論文以此為背景，面向強(qiáng)電磁干擾即牽引電流傳導(dǎo)性干擾和大能量瞬態(tài)干擾對軌道電路和信號電纜等室外信號設(shè)備的影響機(jī)理及相應(yīng)的防護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，主要工作包括以下四個方面。
　　1.在牽引供電系統(tǒng)模型基礎(chǔ)上，構(gòu)建了高鐵和重載條件下包含橋梁、信號電纜、貫通地線等因素

2、的綜合模型，給出了牽引電流分布的節(jié)點(diǎn)方程組，對主要影響因素進(jìn)行了計算和評估。完成了信號電纜中電流推算，并對單端和雙端接地下的干擾數(shù)值進(jìn)行理論計算對比，通過仿真測試驗(yàn)證，得出單端接地優(yōu)于雙端接地的結(jié)論。
　　2.研究了牽引電流特征和影響軌道電路的機(jī)理，設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了高鐵和重載站內(nèi)軌道電路抗?fàn)恳娏鞲蓴_方案;將Zoom FFT算法應(yīng)用于軌道電路接收，結(jié)合信號和諧波干擾頻譜特征，提出了特征分析和信號識別方法。
　　3.研究了與牽引電

3、流相關(guān)的大能量瞬態(tài)現(xiàn)象，即高鐵站內(nèi)機(jī)械絕緣燒損、重載橋梁區(qū)段信號電纜燒損問題。通過模擬運(yùn)行環(huán)境設(shè)計了測試方案，取得全面的電壓電流數(shù)據(jù)及相關(guān)特性，利用Cassie和Mayr理論模型進(jìn)行綜合特征分析，得出了上述瞬態(tài)現(xiàn)象發(fā)生機(jī)理是由于電弧高溫引起的結(jié)論。
　　4.研究了電磁干擾影響設(shè)備的綜合監(jiān)測問題，提出了基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室外分布式監(jiān)測方案，評估了信道電磁干擾;設(shè)計了圖像拼接算法來擴(kuò)大鐵路視頻監(jiān)測系統(tǒng)的視野;以軌道電路故