交直流牵引供电系统相互影响研究

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近年来,随着我国高速铁路与城市轨道交通的迅速发展,有时为了节省材料、高铁与城市轨道交通的换乘方便等,出现了高速铁路与城市轨道交通近距离并行架设的情况。城市轨道交通(地铁)大部分采用直流牵引供电系统,高速铁路采用交流牵引供电系统。直流牵引供电系统会杂散电流,会对高铁系统的基础设施等产生腐蚀。交流系统会通过电磁耦合对直流系统产生感应电压,本文将对交直流牵引供电系统合建段的电磁场、交流系统对直流系统的电磁感应进行了探讨,并提出一些抑制措施。  本文首先结合高速铁路AT全并联供电方式的特点,对高速铁路牵引供电系统进行了仿真建模,得出牵引网各导线的电压电流分布,发现当机车处于牵引网“半段效应”时,其牵引网回流更不平衡。  结合大胜关桥工程实际,对交直流牵引供电系统进行了仿真建模。并定性的分析了地铁杂散电流对交流系统的影响。介绍了电磁场相关的国家标准,在MATLAB平台对交直流合建段进行了仿真建模,发现合建段的电磁场总体符合国家标准。  从电路模型上分析电磁感应机理。根据不同的边界条件,得出不同的边界条件下的电磁感应电压公式。结合大胜关桥实例,对电磁感应进行了仿真计算。  对不同边界条件的屏蔽线进行理论分析,得出屏蔽系数的计算公式,并提出了系统屏蔽系数概念。对架空地线、钢梁桁架等进行了模拟仿真,分析了其屏蔽效果。研究发现屏蔽线的两端的接地电阻越大,其屏蔽系数越大,即屏蔽效果越差。  针对交直流牵引供电系统平行架设出现的问题,提出了电磁感应的抑制措施。
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