地磁暴對相敏軌道電路影響研究.pdf

1、軌道電路是鐵路線路信號(hào)系統(tǒng)的重要組成部分，信號(hào)系統(tǒng)核心由眾多微電子元件構(gòu)成，屬于弱電設(shè)備，易受外界電磁環(huán)境變換的影響。地磁暴是太陽劇烈活動(dòng)引發(fā)的地磁場的劇烈變動(dòng)。地磁暴發(fā)生造成軌道電路非正常工作的現(xiàn)象已有報(bào)道，但尚不深入。研究地磁暴這種電磁干擾對軌道電路的影響是關(guān)系到列車運(yùn)行安全的重大問題，對保障行車安全、認(rèn)識(shí)空間天氣具有重要意義。
　　本文借助電力網(wǎng)絡(luò)中地磁感應(yīng)電流(GIC)的計(jì)算方法、測量數(shù)據(jù)等研究成果，并結(jié)合軌道電路的工作原

2、理，首先探究了地磁暴以GIC形式入侵軌道電路的機(jī)理，分析了軌道電路中GIC的流動(dòng)路徑，并估算了鋼軌中不平衡GIC的水平。其次，利用安裝在長琿城際鐵路延吉西高鐵牽引站的GIC監(jiān)測裝置，采集整理了2016年9月2日-4日中等規(guī)模地磁暴期間的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將同時(shí)段長春朝陽地磁臺(tái)所記錄的地磁暴數(shù)據(jù)加以對比統(tǒng)計(jì)和相關(guān)性分析，分析結(jié)果表明軌道電路中GIC的流動(dòng)與地磁暴的發(fā)生有關(guān)。再次，根據(jù)扼流變壓器的實(shí)際技術(shù)參數(shù)，利用Maxwell軟件建立了扼流變壓

3、器的三維立體模型，對其電磁特性進(jìn)行仿真計(jì)算，得到不同大小不平衡GIC影響下扼流變壓器的勵(lì)磁電流、鐵芯損耗和磁鏈等一系列電磁特性圖形，證明不平衡GIC的侵入會(huì)使扼流變壓器內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重變化。然后，結(jié)合扼流變壓器等效電路和軌道繼電器的工作特性，利用Matlab軟件搭建了不平衡GIC入侵相敏軌道電路的仿真模型。仿真結(jié)果表明:1.5A的不平衡GIC就能使扼流變壓器偏磁飽和，并引起軌道繼電器兩端電壓波形發(fā)生畸變和有效值降低，使其低于釋放電壓，造成軌