综合接地AT供电系统对信号电缆电磁影响研究

摘要

信号电缆是信息传输重要通道之一，为铁路运输安全提供重要保障。随着铁路技术不断进步，机车速度的不断提升，对应供电网络中牵引电流也大大增加，干扰也变得更加严重。AT(Auto Transformer，自耦变压器)供电技术的出现，提高了供电网络的对称性，改善了线路沿线周边的电磁环境。综合接地技术的引入，为各专业提供了等电位连接，减小了不同系统之间电位差带来的影响，也减少了信号电缆的电磁干扰。采取这些技术在一定程度上减小了信号电缆受到的影响，但仍没有完全解决。因此对信号电缆的影响研究仍然是一个重要领域。
　　首先，分析信号电缆影响因素。AT供电系统减小牵引电流不对称性，但其主要用于高速和重载铁路，自身牵引电流大;综合接地技术减少了不同专业电位差引起的影响，但其贯通地线与AT供电系统连接，成为回流路径之一，并且线路主要为高架线路，由于条件限制信号电缆与贯通地线距离较近，这些因素都对信号电缆的电磁防护不利。
　　其次，根据AT供电系统、综合接地系统和信号电缆三者之间的联系构建其综合模型，运用节点电压法以“F”脚型集总模型参数完成对综合模型等效，并给出模型参数计算方法。
　　然后，对有机车通过时，AT供电系统正常供电情况下，分析和计算信号电缆受到的电磁影响。分别计算了单、双端接地时不同条件下，1km信号电缆长度时牵引电流分布情况。利用电磁影响计算公式，分别计算不同接地情况下感应电动势的值，得出再降低芯线上感应电动势方面，单端接地胜于双端接地。全面地分析各种因素对信号电缆的电磁影响，分别计算了信号电缆长度、机车运行位置、大地导电率和贯通地线与信号电缆间距等不同因素时的感应电动势。通过对比规范限值得出一些结论，同时总结提高信号电缆电磁防护的技术措施。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 主要研究内容

2 电磁影响因素分析

2．1 信号电缆受电磁影响分类

2．2 AT供电系统

2．3 综合接地系统

2．4 小结

3 综合模型建立

3．1 电磁影响的计算方法

3．2 建立综合模型

3．3 阻抗矩阵和导纳矩阵

3．3．1 纵向导线的阻抗矩阵

3．3．2 横向元件的导纳矩阵

3．4 小结

4 信号电缆受电磁影响分析

4．1 单端接地方式

4．1．1 单端接地时牵引电流分布

4．1．2 感应电动势计算

4．2 双端接地方式

4．3 其他影响因素分析

4．3．1 信号电缆长度

4．3．2 机车运行位置

4．3．3 大地导电率

4．4 贯通地线对信号电缆电磁影响分析

4．5 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果