高速铁路牵引供电系统中牵引回流对信号系统影响的研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ编号______________________________硕士学位论文高速铁路牵引供电系统中牵引回流对信号系统影响的研究学位申请人：武峰学科专业：控制工程指导教师：刘子英教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。

2、与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名日期关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，无保密内容。学生本人签名日期校内导师签名日期校外导师签名日期摘要高速铁路牵引供电系统中牵引回流对信号系统影响的研究摘要高速铁路牵引供电系统与信号系统都是铁路运营不可或缺的系统，它们共同为高速铁路的运营撑起了一片天。但是它们之间又有着冲突的一方面[

3、1]。牵引供电系统中的强电流以及强电流带来的强磁场对信号系统的安全可靠运行造成了致命的威胁。为了解决这一威胁，我们需要对不平衡牵引电流的产生机理及信号设备运作进行深入的分析，以获得解决措施，进而加强对牵引供电及信号系统的防护。本文首先介绍了高速铁路的组成和发展，然后介绍了高速铁路牵引供电系统的各个组成部分、接触网的主要供电方式以及电力机车的工作原理，提出供电系统自身谐波的产生原因;接着介绍高速铁路信号系统的原理及结构,并针对强电干扰,提出自身的一些特点。然后从以下两方面进行分析研究高速铁路牵引供电系统对信号系统的影响：稳态环境下不平衡牵引回流产生原理的探究，分析了牵引供

4、电系统的谐波产生机理，给出了牵引供电系统中的主要谐波干扰源。并对ZPW-2000A轨道中干扰电流的谐波含量和幅值进行测量，通过对数据进行整理，给出了干扰电流幅值的变化规律，同时对谐波干扰电流衰减情况作出分析。接着基于轨道四端网理论，在ZPW-2000A无绝缘移频轨道电路基础上建立了轨道不平衡牵引回流的数学模型。利用模型中电流的中间注入法，根据数学模型计算出不同频率下的阻抗，研究在轨道电路频率附近谐波分量，在不同道床、不同频率下电流的衰减情况及在轨道电路接收端所接收的干扰电压和电流情况。综合轨道电路设备的抗干扰的限值，对谐波干扰情况作出判定，以获得削弱牵引回流自身谐波带来

5、干扰的措施。非稳态环境下（牵引回流的冲击电流干扰）在牵引回流建仿真等效电路，分析冲击电流干扰的原理最后,通过上述两方面的分析与研究，给出削弱或降低高速铁路牵引供电系统对信号系统影响的防护措施。关键词：高速铁路；牵引供电系统；ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路；牵引回流；谐波；IAbstractStudyontheinfluenceoftractionrefluxinthetractionpowersupplysystemofhighspeedrailwayforthesignalsystemAbstractThehigh-speedrailwaytractionpo

6、wersupplysystemandsignalsystemaretheindispensablesystemsofrailwayoperation,whichtogethersupporttheoperationofhigh-speedrailway.Butthereisaconflictbetweenthem[1].Thestrongcurrentinthetractionpowersupplysystemandthestrongmagneticfieldcausedbythestrongcurrentposeafatalthreattothesafeandreli

7、ableoperationofthesignalsystem.Inordertosolvethisthreat,weneedtobalanceandsignalequipmentoperationmechanismoftractioncurrentin-depthanalysis,inordertoobtainsolutions,andtostrengthentheprotectionoftractionpowersupplyandsignalsystem.Firstly,thispaperintroducesthecomposition