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，對電磁干擾更加敏感，而電磁環(huán)境則趨于復雜和惡劣。電磁干擾可能帶來信號設備錯誤動作，影響行車效率，甚至威脅到運輸安全。
　　本論文以此為背景，面向強電磁干擾即牽引電流傳導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備的影響機理及相應的防護技術進行研究，主要工作包括以下四個方面。
　　1.在牽引供電系統(tǒng)模型基礎上，構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)點方程組，對主要影響因素進行了計算和評估。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值進行理論計算對比，通過仿真測試驗證，得出單端接地優(yōu)于雙端接地的結論。
　　2.研究了牽引電流特征和影響軌道電路的機理，設計并實現了高鐵和重載站內軌道電路抗牽引電流干擾方案;將Zoom FFT算法應用于軌道電路接收，結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、流相關的大能量瞬態(tài)現象，即高鐵站內機械絕緣燒損、重載橋梁區(qū)段信號電纜燒損問題。通過模擬運行環(huán)境設計了測試方案，取得全面的電壓電流數據及相關特性，利用Cassie和Mayr理論模型進行綜合特征分析，得出了上述瞬態(tài)現象發(fā)生機理是由于電弧高溫引起的結論。
　　4.研究了電磁干擾影響設備的綜合監(jiān)測問題，提出了基于ZigBee無線傳感器網絡的室外分布式監(jiān)測方案，評估了信道電磁干擾;設計了圖像拼接算法來擴大鐵路視頻監(jiān)測系統(tǒng)的視野;以軌道電路故