客运专线长距离电缆贯通线电磁兼容性浅析

从电磁场的形成、电磁兼容性的机理入手,分析了长距离电力电缆线路对并行的信息电缆线路的干扰途径,阐述了电磁干扰的计算方法及减轻电磁干扰可采取的措施.     

铁路信号电缆屏蔽及接地方式的研究分析

随着高速铁路的快速发展以及电子化信号设备的广泛应用,铁路现场频繁出现牵引供电系统对信号设备的干扰。然而,对于不同接地方法对屏蔽电缆串扰的影响,一直缺乏系统的理论研究。本文首先对敏感电路以及屏蔽层不同接地方式对屏蔽电缆串扰的影响进行理论分析。然后基于电磁拓扑理论,建立电缆串扰问题的BLT方程,测试并仿真计算不同屏蔽、接地方式下屏蔽电缆串扰的大小。测试结果验证了仿真模型的有效性。最后对采用新型双层屏蔽结构电缆的串扰进行仿真计算。计算结果验证了该结构的有效性。     

交流电气化铁道通信电磁防护的研究

研究目的:交流电气化铁路不仅对通信系统引起干扰,还会使电气化铁路附近的金属与导体间或金属导体与大地间产生感应电压而危及设备和人员安全,干扰通信设备正常工作。为保证通信安全,需要对电气化铁路对铁道通信的电磁影响和电磁防护进行研究,从而给铁路现场实际工作提供一定的理论依据。研究方法:本文利用电磁场对地下传输系统激励耦合的传输线方程及其一般解,建立了交流电气化铁路对地下传输系统干扰影响的分析方法。研究结果:研究得出了电气化铁路对铁道通信的影响机理,电气化铁路对铁道通信危险影响的限值,以及磁耦合影响、地电流影响和干扰影响计算公式,计算出了引起超限隔距数据。研究结论:电气化铁路的铁道通信电缆和铁道通信光缆电磁防护措施,可以有效地控制交流电气化铁路对铁道通信光、电缆的影响,达到电磁防护的目的。     

逆变器供电下的永磁同步电机电磁噪声计算

提出了一种永磁同步电机电磁噪声计算方法,采用2D电磁场有限元仿真计算气隙中的电磁力波,建立定子单环结构模型计算定子结构在电磁力波作用下的谐响应振动速度,将定子外圆等效为有效长圆柱体模型来计算声功率级噪声;对逆变器SVPWM供电引起的电磁噪声进行了计算;将样机测试数据与计算值进行对比。该计算方法能够满足工程设计的需求。     

高铁接触网感应电压的理论分析

针对高铁复线并行线路的接触网感应电压导致人身伤亡事故时有发生的问题，根据电磁场理论中的唯一性定理，推导并论证出了电影响和磁影响感应电压的精确计算公式，以防止采用以前的简易近似计算法公式引起计算错误，避免对施工维护工作及周围电子设备的防护工作造成损失。     

长初级双边直线感应电机推力输出研究

研究目的:以麦克斯韦微分方程组为基础,结合直线感应电机T型等值电路,分析研究双边直线感应电机在考虑边端效应情况下的电磁推力输出,同时采用有限元计算方法,仿真验证理论计算有效性。计算推导双边直线感应电机数学表达式,并通过具体设计参数建立电机仿真模型,实验分析不同因素下滑差频率控制推力输出,通过对电磁推力输出特性分析研究,实现恒电流滑差频率优化控制。研究结论:(1)通过双边直线感应电机数学模型及等效电路计算各种机械特性,并推导横向和纵向边端效应修正系数,电机高速运动时,边端效应对电磁推力输出影响小;(2)采用电磁场有限元工具软件,建立双边直线感应电机仿真模型,将理论计算与仿真数据进行多次对比分析,理论计算与仿真结果基本吻合,保证数学模型有效性;(3)仿真分析滑差频率、运行速度、气隙,以及动子长度对电磁推力输出的影响,对于不同的运行速率,适当调节滑差频率,可增大电磁推力输出,低速最优滑差值为2 Hz附近,高速最优滑差频率区间为4.0~6.0 Hz,在满足电机在额定条件下,可实现电磁推力最优化控制;(4)双边直线感应电机的分析研究结果对航母舰载机电磁发射系统具有重要指导意义。     

ZPW-2000无绝缘轨道电路相邻区段干扰仿真研究

根据均匀传输线和四端网络理论,建立ZPW-2000无绝缘轨道电路分路电流的计算模型,利用MATLAB软件实现相邻区段干扰电流的数值算法,对轨道电路正常情况、调谐单元故障情况下邻区段干扰电流的分布进行仿真.     

中低速磁悬浮列车运行电磁环境的分析

采用电磁场有限元法对悬浮电磁铁和直线牵引电机的泄漏磁场分布进行仿真计算,并将计算结果与中国科学院电工所对CMS04型中低速磁悬浮列车电磁辐射现场测试报告进行详实的比较分析,从而证明了中低速磁悬浮列车交通系统是一种电磁环境良好的绿色城市轨道交通系统。     

电气化铁路牵引网对地面与地下传输系统耦合的分析方法

本文利用作者首次提出的外界电磁场对地下传输系统激励耦合的等效传输线方程及其一般解，建立了交流是化铁路对地下传输系统干扰影响的分析方法，研究了电气化铁路接触网及回流系统对地下无限长导体的耦合问题，得出了导体沿线感应电流和感应电位的计算公式。此外，还讨论了双轨中回流对干扰的等效屏蔽作用。     

普通长途通信电缆防电气化干扰的整治措施

南昆线电气化铁路开通运营后,南宁-江西村段24 km通信电缆,受到电力机车电磁场的严重干扰,尤其是低频线对受干扰更为严重,给铁路运输生产造成不良影响.     

嵌岩桩桩端极限承载力研究

应用广义非线性统一强度理论和滑移线场方法,基于Meyerhof求解深基础极限承载力方法得出的地基破坏滑移面模式,推导出嵌岩桩桩端极限承载力公式,并对承载力随滑移面倾角及嵌岩比的变化规律进行研究,分析嵌岩比、中主应力系数、过载系数等因素对桩端极限承载力的影响。结果表明:桩端极限承载力系数随着嵌岩比的增加而呈非线性递减趋势,且递减幅度越明显。随着中主应力系数的增大,极限承载力也随之提高。承载力系数在嵌岩比n较小时,随着过载系数hm的增大而增大;当嵌岩比n较大时,则随hm的增大而减小。现行规范所定义的桩端承载系数偏于安全。     

以可靠度为中心的动车组设备预防性维修策略

广泛应用于高速铁路动车组设备维修领域的等周期预防性维修策略不可避免地使动车组设备可靠度随着维修次数和服役里程的增加而降低。为了制定更加符合设备衰退规律的维修计划以改善设备的可靠度,采用混合式故障率演化模型动态决策动车组设备的预防性维修计划,更符合随服役里程增加设备的维修间隔呈递减趋势的实际情况。在此基础上,将非完美维修方式分为初级维修和高级维修2种,并引入效费比的经济性分析方式决策每一次维修的具体方法。算例分析结果表明,以可靠度为中心的预防性维修策略便于搜寻最优解,并且对于故障维修成本较高的设备应有更高的可靠度要求,尤其在设备运行周期的后半阶段,应加强对其采取预防性维修措施。此外,当故障维修成本低于非完美维修成本时,设备的维修策略倾向于以故障维修为主的维修策略,而非预防性维修策略。     

不同湍流模型模拟地铁站台气流组织比较

以某地铁站台为例,利用计算流体力学方法,采用标准k-ε模型、RNG k-ε模型、混合长度零方程模型、Chen零方程模型以及v2f模型,对其通风系统下站台、站厅内的温度场和速度场进行数值模拟。通过对不同模型下结果的比较分析,发现Chen零方程湍流模型在较少的收敛迭代次数下,能够得到与标准k-ε模型和RNG k-ε模型较为接近的流场和温度场,而混合长度零方程模型和近年来兴起的v2f模型则与其他模型的计算结果有较大差异。结果表明,在对地铁站台建立热环境数值模型时,湍流模型的选择也需谨慎。     

广州轨道交通岩溶地质模型相似材料试验研究

广州市轨道交通多条线路均穿过石灰岩分布区域,沿线地下水丰富,岩溶洞穴十分发育。为保证岩溶地区地铁隧道施工和运营安全,采用模型试验对岩溶地质环境下轨道交通的稳定性进行研究,而相似材料的选择是模型试验能否成功的关键。本文首先在对广州市轨道交通沿线岩溶地质资料进行收集和整理的基础上,采用统计分析方法,提出概化地质参数。然后根据平衡微分方程和相似原理,推导出各主要物理力学指标的相似系数。最后,应用正交试验设计法,对相似材料的配比进行了优化,得到了最佳配比。并将该配比应用于岩溶地质模型的制作,收到了很好的效果。     

基于电磁场模型的轨道电路钢轨阻抗研究

轨道电路能够传递列车行车许可、检查轨道占用,有效地保证了列车安全高效的运行.轨道电路的钢轨阻抗决定了轨道电路的传输性能,研究钢轨阻抗变化具有重要意义.本文提出一种基于电磁场模型的钢轨阻抗研究方法.首先分析轨道电路中钢轨阻抗的分布原理,确定钢轨阻抗的计算方法;然后建立模型,计算比较有砟轨道和无砟轨道钢轨阻抗在不同环境和频率下的变化;最后仿真验证无砟轨道钢轨阻抗优化方法的正确性.结果表明电磁场模型可以很好的模拟轨道电路,分析不同环境下钢轨阻抗的变化规律,验证了加高距离和绝缘方法对于优化无砟轨道钢轨阻抗的正确性.     

导流块对高速检测车空调系统进出风口压力影响的数值分析

以不可压缩黏性N-S方程和RNGk-ε湍流模型为基础,对4辆编组检测车以350km/h速度明线运行的空气流场进行了数值分析,针对空调导流块对检测车空调表面压力分布的影响进行了研究。先后对安装导流块、改变冷凝风机进出风方向及去掉导流块3种设计方案明线运行的外流场进行了数值模拟,得到3种设计方案气动特性及空调冷凝风机进出风口压力差的定量结果。计算结果表明,去掉导流块并不利于冷凝风机的进出风,而安装导流块、改变冷凝风机进出风方向的方案是较好的设计方案。     

高压输电线路带电指示器的研究与设计

针对运行中的6~40 kV高压输电线路进行电压检测,判断输电线路是否带电,提出一种利用电场法获取电压信号,利用磁场法获取工作电能的新型输电线路电压在线监测装置,经试验测定,该方法可以实时监测高压输电线路电压信号有无,为完全消除因误接触带电高压线路引发重大事故提供一种科学有效的解决方法。     

列车控制网络专用双绞线传输特性的研究

根据传输线理论,给出双绞线的分布参数信道模型。通过分析普通双绞线的参数,采用数值拟合的方法推导出MVB物理层介质的数值模型参数,建立RLCG数值模型,并对R、L、C和G的频率特性进行仿真分析,得出传输线的频谱特性、特征阻抗、系统可靠运行情况下的衰减特性、可用带宽、信道容量等,最终实验验证了模型的正确性,为进一步研究列车专用双绞线的信号传输特性提供了支持。     

有限元模拟土-箱基-框架结构大比例模型动力相互作用研究

通过野外大比例模型试验,对土-箱形基础-框架结构体系进行动力测试,研究在土-结构相互作用影响下,不同质量分布情况下,结构体系的动力特性变化规律以及其在顶部稳态激振试验中的动力反应;此外,通过有限元软件MSC.Marc建模计算与试验对比分析。研究结果表明:考虑土-结构相互作用影响后,结构的自振频率减小,周期延长;通过堆载改变结构楼层质量分布后,基频减小,结构的动力特性变化规律满足动力相似关系。有限元计算与现场试验吻合较好,为研究如何利用土-结构共同作用指导结构设计提供了参考。     

基于MEEMD-HT的无绝缘轨道电路补偿电容故障特征分析

为研究无绝缘轨道电路补偿电容断线故障模式下的故障特征,采用一种改进的集合经验模态分解-Hilbert变换(MEEMD-HT)方法。为分析单一补偿电容断线故障对分路电流的影响,利用传输线理论建立ZPW-2000A轨道电路模型并仿真。采用MEEMD方法对发生补偿电容断线故障下的分路电流幅值曲线进行分解,并且通过HT生成Hilbert谱、时频能量谱、边际谱,对谱线的特征进行分析,实现对补偿电容的故障特征分析。仿真分析结果表明,采用的MEEMD-HT方法得出的Hilbert谱中的故障特征明显,该方法可以用作补偿电容故障特征分析。