高速動車組電磁兼容性關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、到目前為止，國內(nèi)外針對高速動車組的電磁兼容性的研究僅局限于對電磁兼容現(xiàn)象簡單分析、測試以及評估。將高速鐵路系統(tǒng)總體，包括其外部復(fù)雜電磁環(huán)境作為研究對象，對高速動車組的電磁兼容性做出較為全面的理論分析和研究，將對高速鐵路的發(fā)展產(chǎn)生非常重要的意義。因此，本文以高速動車組整車為研究對象，采用電磁拓撲法和電磁兼容基本理論對高速動車組整車的電磁兼容性進行了研究。電磁拓撲法的基本思想是把整個復(fù)雜系統(tǒng)按照一定原則劃分成許多相對簡單和獨立的子區(qū)域，這些

2、子區(qū)域之間通過拓撲圖相聯(lián)系。采用電磁拓撲法能使復(fù)雜的高速動車組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加清晰，為高速動車組電磁兼容性的理論分析奠定了非常重要的基礎(chǔ)。根據(jù)系統(tǒng)電磁拓撲的分解結(jié)果，將高速動車組系統(tǒng)分為騷擾源、傳輸耦合途徑和敏感設(shè)備三部分分別進行研究。在研究過程中采用理論分析、建模仿真和實際測試相結(jié)合的方法，將理論分析、仿真結(jié)果、計算結(jié)果與實際測試結(jié)果進行對比，從而驗證了理論分析仿真計算模型的正確性和有效性。
　　論文第一章結(jié)合電磁兼容學(xué)科的特點，

3、介紹了高速鐵路電磁兼容問題的發(fā)展歷史和進展，概括了本領(lǐng)域科學(xué)研究的最新動態(tài)。第二章簡要介紹了電磁拓撲理論的基本思想和基本概念，基于電磁拓撲理論，根據(jù)高速動車組列車的結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，建立了高速動車組的電磁拓撲模型和相互作用圖。第三章重點研究了高速動車組的電磁騷擾源特性。研究建立了高速動車組過分相時的電磁騷擾源模型，高速動車組受電弓離線放電的傳導(dǎo)電磁騷擾源模型以及高速動車組弓網(wǎng)放電脈沖的傳導(dǎo)特性和在列車主變壓器中的傳播特性。第四章重點

4、研究了高速動車組受電弓離線產(chǎn)生放電脈沖騷擾的機理及其傳播特性，包括該輻射騷擾隨距離的衰減特性、隨高度的衰減特性、沿接觸網(wǎng)方向的傳播特性、在車內(nèi)的耦合特性等，得到了弓網(wǎng)離線騷擾從源到車廂內(nèi)部的傳輸函數(shù)，并對高速動車組離線時受電弓附近輻射電磁場的時域、頻域特性進行了現(xiàn)場實測，比對了實測結(jié)果和仿真計算結(jié)果。結(jié)果證明了所建仿真模型的正確性。另外，本論文還利用數(shù)理統(tǒng)計方法，基于大量的實測數(shù)據(jù)對受電弓離線放電脈沖騷擾的時域特性和頻域特性分別進行了統(tǒng)

5、計分析，利用柯爾莫可洛夫-斯米洛夫檢驗，得到了該脈沖騷擾的上升時間、脈沖間隔等參數(shù)的概率分布、騷擾電平的頻率特性和騷擾的幅度概率分布（Amplitude Probability Distribution，APD）。第五章主要研究了高速動車組系統(tǒng)內(nèi)部復(fù)雜電磁環(huán)境下電磁騷擾的傳播特性和耦合途徑，研究了非屏蔽電纜和屏蔽電纜間的騷擾耦合情況以及屏蔽電纜場-線的耦合特性。
　　本論文的研究結(jié)果可以為高速動車組的電磁兼容設(shè)計提供理論依據(jù)，為建