高速电力机车电磁辐射强度特性研究

摘要

按照国务院批准的《中长期铁路网规划》的目标，我国将在2020年建成“四纵四横”的快速客运网络体系，中国铁路正步入高速时代，高速电力机车的应用必将越来越多。
　　 高速铁路在机车、线路和接触网等领域的技术与过去有本质的不同，随着列车速度的提高其电磁辐射强度也必然发生变化。本论文依托中国中铁工程总公司和中铁电气化局集团的科研项目“高速铁路电磁辐射源强频谱特性的研究”，对高速电力机车电磁辐射强度频谱特性进行研究。
　　 论文首先介绍了电力机车产生电磁辐射的机理，接着对国内外相关标准中测试方法的主要差异进行比较分析，并结合IEC62236-2《Railwayapplications—Electromagnetic compatibility—Part2：Emission of the wholerailway system to the outside world》制定了高速电力机车电磁辐射频谱特性测试方案，然后到现场进行详细的测试，得到大量的测试数据，最后通过理论分析和数理统计方法得到高速电力机车电磁辐射频谱特性曲线（0.01—30MHz）。
　　 在今后的高速电气化铁路电磁辐射防护工程中可参考此频谱特性曲线进行设计，另外此特性曲线也可作为解决目前高速铁路建设中出现的系统间电磁兼容问题处理的根据，本次测试的大量数据还可为下一步修订系统间的电磁兼容国家标准、行业标准提供科学依据。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 电气化铁道电磁辐射的产生及分类

1.2 电力机车运行时产生的电磁辐射及其机理

1.3 研究背景

1.3.1 普速电力机车电磁辐射强度频谱特性的研究

1.3.2 国内高速铁路建设的飞速发展

1.4 课题研究的意义

1.4.1 满足中国高速铁路快速发展的需要

1.4.2 与国际铁路电磁兼容标准接轨的需要

1.5 本论文的组织结构

1.6 本章小结

第二章 高速电力机车电磁辐射强度测试

2.1 相关标准综述

2.1.1 检波方式

2.1.2 天线极化方式

2.1.3 数据采集和处理方式

2.2 测试方案

2.2.1 测试地点

2.2.2 测试仪器

2.2.3 测试参数

2.2.4 测试时频率的选择

2.2.5 辅助项目

2.3 测试现场

2.4 测试结果

2.5 本章小结

第三章 理论分析

3.1 数学模型的建立

3.1.1 普速数学模型的描述

3.1.2 高速数学模型的构造及验证

3.2 结果特征状态

3.2.1 天线水平极化三种检波方式不同概率值的统计结果

3.2.2 天线垂直极化三种检波方式不同概率值的统计结果

3.2.3 不同检波方式下50％、80％、90％、95％、最大值概率的统计结果

3.2.4 不同极化方式下峰值检波相同概率值的统计结果

3.2.5 不同极化方式下准峰值检波相同概率值的统计结果

3.2.6 不同极化方式下均值检波相同概率值的统计结果

3.3 数据分析及总结

3.3.1 本次测试结果与IEC62236—2标准限制的比较

3.3.2 高速电力机车与普速电力机车电磁辐射强度的比较

3.3.330—1000MHz频段数据与理论分析及以往工程经验不符的简要分析

3.3.4 相关差值的统计结果

3.4 本章小结

第四章 特性研究及对策

4.1 特性研究

4.1.1 接触网供电系统中的“断点”

4.1.2 接触导线表面的摩擦

4.2 对策

4.2.1 减小电磁辐射强度的对策

4.2.2 铁路沿线各种无线设施常用的对策

4.2.3 其他对策

4.3 本章小结

第五章 展望及下一步工作

5.1 全文总结

5.1.1 已有的研究成果

5.1.2 本文的研究成果

5.2 今后工作展望

参考文献

致谢