軌邊通信線纜的電磁兼容性研究
本文選題:串?dāng)_ + 仿真。 參考:《北京交通大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:電氣化鐵道中軌道上的牽引回流產(chǎn)生的電磁騷擾可能對(duì)軌邊設(shè)備造成電磁干擾,導(dǎo)致信號(hào)失靈,進(jìn)而影響列車的正常運(yùn)行。因此對(duì)列車軌邊通信線纜的電磁兼容技術(shù)的研究具有重要的工程和學(xué)術(shù)意義。本文以傳輸線理論為基礎(chǔ),以試驗(yàn)為主,深入研究國(guó)內(nèi)某條線路軌邊通信線纜的電磁干擾問(wèn)題,并給出了工程解決方案。首先分別利用電路理論和傳輸線原理,結(jié)合實(shí)際工程背景,建立線纜仿真模型,給出不同理論下的建模方法。并且針對(duì)傳輸線模型,通過(guò)推導(dǎo)得到分布參數(shù)的計(jì)算方法。同時(shí)分析豬尾巴效應(yīng)和多層屏蔽層對(duì)線纜串?dāng)_的影響;谶@些模型,利用MATLAB進(jìn)行仿真運(yùn)算,分析豬尾巴效應(yīng)和屏蔽層對(duì)線纜串?dāng)_的影響。結(jié)合實(shí)際工程背景,針對(duì)不同的線纜類型和豬尾巴效應(yīng)兩種情況,通過(guò)電磁仿真軟件建立線纜串?dāng)_模型。通過(guò)線纜間串?dāng)_耦合系數(shù)的計(jì)算,確定豬尾巴、線纜型號(hào)對(duì)線纜串?dāng)_的影響。得到的仿真結(jié)果和理論具有一致性,驗(yàn)證了理論的正確性。為了研究軌邊通信線纜故障原因,在現(xiàn)場(chǎng)搭建試驗(yàn)平臺(tái)檢測(cè)通信線纜的騷擾。分析列車經(jīng)過(guò)和無(wú)車經(jīng)過(guò)時(shí),線纜間差模騷擾電壓、線纜鋼鎧屏蔽層的騷擾電流和通信線屏蔽層的騷擾電流的變化情況。并且基于這些數(shù)據(jù)分析出主要的騷擾源。計(jì)算線纜屏蔽層的屏蔽效能,分析屏蔽層對(duì)串?dāng)_的影響。根據(jù)線纜現(xiàn)場(chǎng)情況,在實(shí)驗(yàn)室搭建模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。采用電快速瞬變脈沖群實(shí)驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場(chǎng)線纜屏蔽層的脈沖騷擾電流,采用磁場(chǎng)脈沖實(shí)驗(yàn)?zāi)M現(xiàn)場(chǎng)近場(chǎng)磁場(chǎng)的騷擾。針對(duì)線纜型號(hào)、不同屏蔽層接地線之間距離、裸露線纜等參數(shù)對(duì)線纜的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。最終提出軌邊通信線纜布線的建議和方案,為實(shí)際軌邊線纜工程化布線設(shè)計(jì)提供一定幫助。
[Abstract]:The electromagnetic disturbance caused by the traction reflux on the electrified railway may cause electromagnetic interference to the rail side equipment, which will lead to the signal failure, and then affect the normal operation of the train. Therefore, it is of great engineering and academic significance to study the EMC technology of train rail communication cable. On the basis of transmission line theory and experiment, this paper deeply studies the electromagnetic interference of communication cable on the rail side of a certain line in China, and gives the engineering solution. Firstly, using the circuit theory and transmission line theory, combining with the actual engineering background, the cable simulation model is established, and the modeling methods under different theories are given. According to the transmission line model, the calculation method of distribution parameters is derived. At the same time, the effects of pig tail effect and multilayer shielding layer on cable crosstalk are analyzed. Based on these models, the effects of pig tail effect and shielding layer on cable crosstalk are analyzed by MATLAB simulation. According to the actual engineering background, the cable crosstalk model is established by electromagnetic simulation software for different cable types and pig tail effect. The influence of pig tail and cable type on cable crosstalk is determined by calculating the coupling coefficient between cable and cable. The simulation results are consistent with the theory, and the correctness of the theory is verified. In order to study the fault cause of rail-side communication cable, a test platform was set up to detect the disturbance of communication cable. The variation of the disturbance voltage between cables, the disturbance current of steel armour shield layer and the disturbance current of communication line shield layer are analyzed. Based on these data, the main source of disturbance is analyzed. The shielding efficiency of cable shielding layer is calculated and the influence of shield layer on crosstalk is analyzed. According to the cable field situation, the simulation experiment platform is built in the laboratory. The electric fast transient pulse group experiment was used to simulate the disturbance current of the field cable shielding layer, and the magnetic field pulse experiment was used to simulate the field near field magnetic field disturbance. Experiments were carried out on the influence of cable type, distance between different shielding layers and bare cable on cable. Finally, the proposal and scheme of rail side communication cable wiring are put forward, which provides some help for the practical design of rail side cable engineering cabling.
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U285;TN03
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,本文編號(hào):1813302
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