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近年来国内高速铁路快速发展,我国已成为世界上高速铁路系统规模最大的国家。牵引供电系统中,27.5kv接触网是高速列车获取电能的唯一途径。在单相交流牵引供电系统中,为了平衡电力系统的三相负荷,一般要实行两相交流供电,并通过电分相装置将两相供电臂分开。随着列车速度和牵引负荷的增加,列车在经过电分相装置时会产生弓网电弧,有可能对周边无线电设备的运行造成影响。因此高速铁路弓网电弧的研究已成为目前电磁兼容学科的一个重要研究内容。本文从高速列车经过电分相产生高频电流的建模分析出发,以电分相电弧电磁辐射为主要干扰源,依据传输线理论和电磁场理论研究电分相处电磁辐射的纵向传播特性和对周边敏感电子设备的电磁干扰影响。论文的主要工作可归纳为:(1)首先,基于传输线理论建立高速列车经过电分相时的传输线模型。针对电分相结构和高速列车,结合Habedank电弧模型,建立高速列车经过电分相时四个暂态过程的传输线模型,并运用传输线相关理论进一步将每个暂态等效模型简化为拓扑上没有直接联系的5个集总参数电路,并根据基尔霍夫定律分别进行计算,分析过电分相弓网电弧的高频电流的时频特性,并与传统的过电分相集总参数电路模型进行对比研究。(2)其次,以四个暂态过程得到的高频电流为激励源,建立过电分相的弓网电弧辐射模型。根据频段不同,将过电分相弓网电弧辐射建模研究分为两个部分:以100kHz-30MHz的高频电流为激励源,以中性线和供电臂为载体,依据电磁场理论,研究频率为100kHz-30MHz的电弧辐射;使用30MHz以上的高频电流为激励源,以受电弓为载体,依据上述传输线电路模型得到的受电弓高频电流,研究频率在30MHz-120MHz的弓网电弧辐射。并将测试数据与理论分析进行对比,验证理论的正确性。(3)然后,构建基于有损大地和车体的传输线理论模型,研究电气化铁路沿线的纵向辐射特性。IEC 62236-2中只给出了电气化铁路沿垂直于铁路方向的横向衰减传播特性公式,而对于以0.5MHz为代表的中波辐射在进行高速铁路对机场导航设施的评估测试中发现其有纵向传播特性。本文以现场测试为基础,基于非均匀传输线理论建立以0.5MHz为主的过电分相纵向传播辐射模型,并将理论结果与实际测试进行比对,验证该模型的正确性。(4)最后,研究弓网电弧对周边无线通讯导航设备的电磁干扰影响。以高速电气化铁路平行机场跑道延长线为例,基于电波传播理论并结合弓网电弧辐射模型计算得出的过电分相弓网电弧辐射场强和现场测试数据,根据GB/T 6364中的(Instrument Landing System,ILS)设备的相关保护率要求对电弧辐射进行了电磁干扰影响分析,研究高速电气化铁路与跑道延长线应保持的平行安全距离。