某高速铁路站车工频电场调查分析

为了解某高速铁路站车工作场所的工频电场状况,对相关参数进行了测定.监测结果显示,CRH380B动车组车厢内的工频电场强度为0.001～0.845 kV/m,站台无动车停靠时工频电场强度为0.947 ～3.861 kV/m,有动车停靠时站台中部工频电场强度为0.558 ～1.271 kV/m,站台两端工频电场强度为0.735 ～3.033 kV/m,均低于5 kV/m的国家标准限值.     

电缆牵引供电系统工频过电压传播特性研究

基于分布参数线路推导了电缆牵引供电系统牵引网空载线路沿线工频过电压分布,并利用Matlab/Simulink搭建了单线电缆供电分布参数线路模型,对电缆供电工频过电压的传播特性进行了研究。通过理论分析及仿真验证,发现供电臂长度及电缆芯线间的互感抗的大小是影响电缆供电沿线工频过电压传播特性的主要因素,而电缆分段的长度对空载线路沿线工频电压的大小基本无影响。     

铁路电力牵引工频高压电磁场强度的调查

通过对铁路电力牵引工频高压电磁场强度的调查，得出电力牵引工频高压产生的电磁场主要作用在接触网下及牵引变电所。电场强度９８．１％的测量点＜５ｋＶ／ｍ，最高值为５．８ｋＶ／ｍ；磁感应强度９９．７％的测量点＜２ｍＴ，最高值２．３ｍＴ；人体感应电流９７．１％的测量点＜４０μＡ，最高测点值为６５μＡ。本文为工频电磁场对人体影响的评价蝗供了物理参数。     

高速铁路站台电磁环境分析

为研究高速铁路站台区域电磁环境是否满足国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)规定的工频电磁场曝露限值,通过数值计算,得到并分析了站台区域工频电磁场的分布规律。针对接触网导线和整个站台空间存在的"大尺寸区域小尺寸元件"问题,运用有限元分析软件ANSYS,建立人体、接触网、列车以及站台的等效模型,计算得到站台上的电场强度和磁感应强度。结果表明,站台上电磁场强度与监测点到接触网导线对地投影点的水平距离密切相关;列车对站台上工频电场屏蔽效果明显,白色安全线处人体胸部与头部电场的最大屏蔽系数分别为90.9%,74.5%;列车对站台上工频磁场屏蔽作用较小;无列车停靠时,头部的最大电场强度达到4 678V/m,接近ICNIRP导则规定的工频电场公众暴露限值5 kV/m。     

输电线谐波模型与算法研究

输电线是电力系统的重要元件之一。谐波下输电线模型的精确度直接影响电力系统谐波潮流分析和谐波分布计算的可用性，本文在讨论输电线谐波建模方法基础上，对输电线路谐波模型的连续型算法和离散算法作了较系统的研究，提出了各自有利的应用场合。     

防污闪绝缘护套对支撑绝缘子电场分布的影响分析

文章建立二维有限元模型,对不同状态电力机车车顶绝缘子电场进行仿真,分析了绝缘子电场分布特点及防污闪绝缘护套对电场分布的影响。仿真结果表明,安装了绝缘护套的绝缘子中间伞群区域电场畸变率有所增大,绝缘子表面最大电场强度显著下降,有利于降低表面闪络发生几率。研究结果对防污闪措施的设计有一定的参考意义。     

特高压输电线路工频过电压抑制的研究简

主要研究了晋东南到荆门的特高压输电线路过电压水平的改善措施。在ATP仿真基础上对单回运行方式下单相接地甩负荷过电压和无故障甩负荷过电压进行了分析,在此基础上提出限制工频过电压的措施。通过EMTP仿真,比较了不同无功补偿点限制工频过电压措施的优缺点,提出了最优限制工频过电压的方案。结果表明,全线路各段选用不同补偿方法的运行方式对过电压抑制起到一定的作用。     

高速铁路电力贯通线并网技术研究

电力贯通线是高速铁路通信系统的核心供电线路,对于高速铁路正常运行起到至关重要的作用。但由于电力贯通线的输电可靠性在很大程度受上级电力系统制约,线路具有电容大的特点,绝缘水平和防雷措施方面相对薄弱,电力贯通线能否并网倒闸一直存在争议,目前国内外相关研究还很少。本文分析电力贯通线并网倒闸的原理及其安全性限制要求,针对杭深客运专线现场实测数据建立电力贯通线的电路模型,并在不同电压相位差和电压幅值比的条件下对一级贯通线进行并网暂态仿真,提出配电所应满足电压相位差-13°～13°和电压幅值比80%～120%的并网技术条件,为电力贯通线在工程上实现并网功能提供了理论依据。     

地铁隧道内敷设高压电缆的工频磁场特性分析

分析地铁隧道内敷设的220 V高压电缆对地铁电力、通信与信号等设备的工频磁场影响。首先,采用有限元法建立地铁隧道内敷设的220 V高压电缆及隧道结构的二维仿真模型,分析电缆正常工作和发生故障运行时的磁场分布,以及对通信线路、直流牵引供电线路、钢轨等产生的感应电动势波形及影响;然后,提出相应的工频磁场削弱方法,并进行二维有限元仿真分析。结果表明,采用隧道电缆排列和屏蔽设计可有效地减少工频磁场对公共地铁隧道的干扰。为了验证分析结果的正确性,对实际隧道内220 V电缆的磁场进行了测量,测试结果与仿真结果一致。     

交流牵引网的π型和分布参数仿真模型的对比分析

目前,对电气化铁道交流牵引供电系统的电气特性的研究主要还是通过仿真软件来实现.为分析不同的输电线路的模型在研究过程中产生的影响,基于输电线路两种常用的数学模型,利用MATLAB/simulink仿真平台对某具体普速电气化铁路的复线牵引网简化电路进行仿真分析.根据等效电路推导出牵引网电压的计算公式;基于搭建的集总参数和分...     

基于 BP-MIV 的地铁磁感应电压影响因素贡献度分析

地铁牵引电流在列车运行中动态变化,导致周边电网回路中产生磁感应电压,由此产生的感应电流是致使变压器发生直流偏磁的关键因素之一。磁感应电压的产生受多种因素影响,为定量分析不同影响因素对其贡献度的大小,首先利用磁感应电压公式推导出地铁磁感应电压的主要影响因素,其次建立“地铁线路-输电线”磁耦合边界元模型,仿真分析关键因素对感应电压的影响,在列车平稳运行阶段,感应电压受影响很小,在 1 000 m处,感应电压已衰减了 90%,继而构建了产生磁感应电压的反向(back propagation,BP)神经网络,并采用平均影响值(mean impact value,MIV)解析各个影响因素对磁感应电压的贡献度。结果表明,等效回路中磁感应电压更易被等效回路长度影响,其贡献度为 44.38%,相对距离的贡献度最小,仅为 21.31%。因此,电力系统构成等效回路的面积是影响最终在闭合回路中产生磁感应电压值的最重要因素。     

钢轨焊接接头激励下的轮轨垂向力特性

为研究车辆高速运行条件下钢轨焊接接头不平顺引起的轮轨动态响应规律,利用ABAQUS软件建立轮轨有限元接触模型,引入不同形状的焊接接头不平顺作为轨道子模型边界条件,并利用一高速铁路焊接接头不平顺及轮轨垂向力实测数据验证了模型的可靠性;利用模型仿真计算不同车辆运行速度和焊接接头不平顺幅值条件下的轮轨垂向力,并分析轮轨垂向力等势线分布特征。研究结果表明:轮轨垂向力受焊接接头不平顺幅值的影响程度随车辆运行速度的增加而增大;为使钢轨焊接接头不平顺引起的轮轨垂向力不大于170 kN,不同速度等级的线路应该限定相应的焊接接头不平顺幅值管理值;对于300～350 km/h速度等级的线路,凸型焊接接头不平顺幅值不应超过0.27 mm,凹型焊接接头短波不平顺幅值不应超过0.30 mm.     

主变电所对周围环境电磁影响分析研究

研究目的:主变电所是城市轨道交通的重要设施,但在其选址建设过程中,往往困难重重.本文通过对主变电所周围环境的电磁影响分析研究,希望能让公众正确认识主变电所的电磁影响,以改变主变电所在公众心目中的印象,使主变电所的选址建设更加顺利、高效.研究结论:通过分析可知:主变电所对周围环境产生的电磁影响主要有三个方面:一是工频电场,二是工频磁场,三是无线电干扰.其中,无线电干扰可忽略不计,工频电场和工频磁场影响远低于国内外标准限值要求,基本与一般地区大气背景值相当,对周围居民无任何影响.     

电气化铁路钢轨感抗的精确计算公式

传统的载流导体感抗计算公式,因没有考虑集肤效应而不能直接应用于钢轨感抗的精确计算。首先采用有限元法仿真分析不同幅值和频率的电流在钢轨内部的电流密度分布,可见,钢轨内部工频及工频以上的电流由于集肤效应而主要集中分布在钢轨表面,而在钢轨表面一定深度呈指数衰减,因此可将钢轨等效为电流密度成指数衰减的圆柱形载流导体;在此基础上,基于集肤效应和电流与钢轨内磁通的交链机理,推导钢轨感抗的精确计算公式。用推导出的精确计算公式计算钢轨感抗,并与测试结果比较。结果表明:钢轨感抗的计算结果与实测值的误差不超过10%;钢轨感抗随着电流频率的升高而增大,随着电流幅值的增大先快速增加而后缓慢减小;钢轨的截面尺寸越小其感抗越大。给出的钢轨感抗精确计算方法还可用于动车组不同工作状态下脉冲瞬态干扰对地电位影响的分析。     

CRTSⅢ型无砟轨道基础结构冲击试验与数值分析

利用CRTSⅢ型板式无砟轨道-路基系统实尺模型开展落轴冲击试验,同时运用Ansys/LS-Dyna软件进行轨道-路基落轴冲击动力有限元模拟分析,在试验结果和数值结果对比验证的基础上,系统研究落轴荷载作用下轨道和路基结构动应力分布规律,比较落轴高度和加载位置对动应力分布的影响。研究结果表明:试验结果和数值结果具有较好的一致性,两者可以相互验证,互为补充。轨道结构各层动应力均在钢轨正下方达到最大值,动应力幅值沿线路横向分布总体上呈驼峰形分布;沿线路纵向大致呈正态分布,自密实层应力幅值在板端附近有明显地回弹。路基动应力幅值底座板宽度范围内,沿横向分布比较均匀,在底座板宽度范围外快速衰减;沿线路纵向大体上呈正态分布;路基动应力幅值沿深度的衰减速度随着深度的增加而减小,在基床内衰减较快,基本呈线性或者分段线性衰减,在路基本体内衰减非常缓慢。轨道和路基动应力幅值总体上随落轴高度增加而线性增加,但沿线路纵横向分布规律不变。相对于板中加载,板端加载时轨道和路基各层面动应力幅值均有所增大,越靠近加载点增幅越明显,但是2种加载条件下轨道和路基结构应力幅值分布规律基本一致。     

高速列车高频激振试验台对试验室厂房的振动影响分析

为评估某试验室新建高速列车转向架激振试验台对试验厂房的振动影响，基于车辆-轨道耦合系统动力学模型，计算钢轨波磨不平顺作用下轮轨垂向高频激振荷载，并将其作用于Abaqus基础-地基-厂房有限元动力仿真模型，分析高频激振试验台对试验厂房的振动影响。结果表明：车辆最高模拟速度500 km/h下，受轨道不平顺激扰将产生轮轨高频激振荷载，最高荷载频率1 200 Hz,荷载峰值为213.9 kN;试验台振动影响范围在地面大致集中于以激振台为中心，半径为10 m的“圆形”区域，在深度方向上集中于深度约15 m的“倒梯形”区域；厂房柱下独立基础最大竖向动位移幅值为0.032 mm,最大加速度幅值为32.8 cm/s²,屋架与厂柱连接薄弱处最大振动速度幅值为0.585 mm/s,地面水平方向的振动速度幅值小于2 mm/s,振动指标均小于建筑安全及工作舒适性的幅值控制标准，表明高频激振试验台工作时试验室厂房振动符合要求。     

高速铁路路基沉降对车体振动影响研究

某开通时间较短的高速铁路线路受连续降雨影响,路基沉降快速发展,导致部分区段轨道结构发生变形,使轨道不平顺幅值明显增加,引起车体振动加剧,对列车运行的安全性和稳定性造成影响。为了研究路基沉降引起的轨道不平顺对车体振动的影响,选取典型路基沉降区段连续4次动态检测数据进行时频特征分析,结合建立的车辆-有砟轨道空间耦合动力学仿真模型,研究路基沉降区段轨道不平顺和车体振动加速度之间的映射关系,获得了路基沉降不平顺波长和状态演变对车辆动力响应的影响规律。研究结果表明：降雨导致的路基沉降对高低不平顺和车体垂向加速度的影响显著,对轨向不平顺和车体横向加速度的影响较小;路基沉降区段的高低不平顺与车体垂向加速度幅值变化趋势和振动频率基本相同,42～70 m波长高低不平顺的幅值增加是造成车体垂向振动加剧的主要原因;依据仿真结果,路基沉降引起的高低不平顺幅值急剧增加会造成行车过程中局部轮轨垂向力显著减小,导致轮重减载率显著增加;对于速度等级250 km/h的线路,建议雨后重点盯控路基沉降点长波高低不平顺的变化,针对车体垂向振动加速度不良区段的养护维修作业,应着重调整42～70 m波长高低不平顺幅值,以保障车辆...     

地铁不同曲线半径下钢轨磨耗发展特性

通过建立车辆-轨道耦合动力学模型和Archard磨耗模型,计算不同曲线半径线路钢轨磨耗的分布范围和发展程度,并研究了钢轨磨耗与曲线半径的关系。结果表明:外轨磨耗主要分布于轨头中部和轨肩区域,其中轨肩区域磨耗较大;内轨磨耗主要分布于轨头中部区域。相同型面输出次数下,外轨磨耗峰值均大于内轨,且外轨倾向于发生侧面磨耗,内轨主要发生轨顶磨耗。随着曲线半径增大,外轨磨耗幅值呈增大趋势且磨耗位置由轨肩区域逐渐向轨头中央移动,而内轨磨耗幅值逐渐减小且磨耗分布范围相对集中。曲线半径越大,外轨越不容易发生侧磨现象,磨耗主要发生在轨顶区域且磨耗量较大;曲线半径的变化对内轨磨耗影响较小。     

铁路电力牵引工频电磁场对人体的健康影响与防护对策

电气化铁路因27.5 kV电力牵引接触网周围形成工频（50 Hz）电磁场广泛存在于铁路运营的多个环节（场所）,对电气化铁路职工造成职业危害。本文就工频电磁场对人体免疫系统的影响、遗传毒作用及其与肿瘤和白血病的关系等进行综述,旨在为提出电气化铁路职工的工频电磁场防护对策、开展电气化铁路职业卫生工作提供科学依据。     

基于POI数据的地铁站点周边商业分布特征及形成机制研究——以天津地铁5号线为例

在轨道交通快速发展的大背景下,文章以天津地铁 5 号线为例,通过 GIS 空间分析和SPSS 统计分析方法,以线路周围 800 m 为研究范围,基于不同时期 POI 数据探究站点周边商业的分布特征及地铁发展对商业业态的影响,并得出以下结论：①地铁 5 号线的核密度高值区域主要位于幸福公园站、下瓦房站、西南楼站和体育中心站,地铁建成后商业核密度值有所增加,地铁建设促进周边商业进一步集聚,其整体商业分布从地铁建设前的点状聚集到地铁建成后的商业片状集聚,其商业集聚特征有所变化,不同商业类型集聚特征有所差异;②地铁的建设促进商业 POI 数量的增长、商业分布范围的扩大,地铁建设后周边商业得到快速发展,对餐饮类商业影响最显著;③地铁可达性、人口密度、生活基础设施等因素都会对地铁周边商业分布产生影响。其研究结果对天津市交通规划与推进商业发展具有重要意义。