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《石家庄铁道大学》 2014年
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高铁AT供电方式下的牵引回流的分布研究

田江漫  
【摘要】:高铁客运专线行车密度大,牵引功率高,牵引回流大。流过钢轨的电流也非常大,而钢轨对地电阻很大,使得钢轨电位很高,对沿线设备和人员安全造成威胁。所以现在客运专线普遍采用全并联AT供电方式,通过PW线、贯通地线和钢轨每隔一定距离进行横向连接,来对钢轨中电流进行分流。但贯通地线对地电阻很小,造成地中电流变大,对地网腐蚀较为严重,所以弄清楚大地和钢轨中牵引回流的分布情况,对工作人员进行断轨检测、研究牵引回流是否会对信号设备产生干扰以及线材选型等有重要意义。 本文以津秦客运专线课题为背景,针对基于V/X的接线方式接线,首先提出了牵引网基础参数的测量原理和计算方法,对典型区段进行了测量和举例计算,并对结果进行分析;然后利用simulink建立了不计AT漏抗和钢轨对地电导及不计上下行互感的全并联AT供电方式的牵引回流的数学模型,并以此模型来对钢轨电位进行理论推导分析,得出正馈线、钢轨、保护线及贯通地线中流过的电流的比例情况;其次通过对变压器接线方式和接线原理的分析,通过Matlab/Simulink仿真软件分别建立了V/X接线牵引变压器模型、AT变压器的模型,牵引网的仿真模型,并按照全并联的AT供电方式将各模型组合成一个牵引供电系统仿真模型。结合所建立的机车模型,通过设置各部分的参数,改变机车所处的位置,仿真出机车所在位置的电流值,并连接成线,得到不同线路电流的变化图。最后通过将用数学模型计算得出的各部分牵引回流值与牵引回流的实验值进行比较,再与实测电流曲线进行比较,验证了仿真模型的正确性。 本文以实测数据为基础调整系统模型参数,得到了牵引回流的分布规律。研究的结论为利用牵引回流进行断轨检测提供参考数据,同时也为现场铁路沿线扼流变压器容量配置提供参考数据。而且,通过牵引回流的分布规律,我们还可以进一步研究钢轨的对地电位分布,为降低钢轨电位提供依据。
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U223

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