高速动车组车体过电压及车体电磁场分布特性研究

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1、＿？硕士学位论文■＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ，？论文题目：細车组车财极及车体电磁场分布特？生Ｉ研究二＾：ｒ：：国内图书分类号：ＴＭ２４７．１密级：公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文髙速动车组车体过电压及车体电磁场分布特性研究年级２０１２级姓名杨帅申请学位级别工学硕士专业控制科学与工程指导老师曹保江副教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ；ＴＭ２１５．３Ｕ‘Ｄ：６２１

2、３．Ｃ．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＯＶＥＲＶＯＬＴＡＧＥＡＮＤＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣＦＩＥＬＤ－ＯＮＨＩＧＨＳＰＥＥＤＴＲＡＩＮＳＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＹａｎｇＳｈｕａｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｐｅｃｉａｌｔｙ：ｃｏｎｔｒｏｌｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎ

3、ｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＣａｏＢａｏｉａｎｊｇＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．ｒｉ不保密，使用本授权书。（请在以上方框内打学位论文作者签

4、名：０指导老师签名：日期：日期：丄西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下－１．依据工程电磁场理论和ＰＳｉｃｅ、ＡＮＡＳＹＳ软件，根据列车、接触网、变电所的ｐ电参数，建立以列车、接触网、变电所为系统的等效电路模型。建立三维动车组车体电磁场有限元仿真分析模型。２、．分析瞬态短路工况（雷击车顶绝缘子闪络、高压箱短路）时高速动车组车体浪涌过电压的产生机理、持续，以及探明车体过电压的分布规律、每节车体过电压幅值时间，分；研究了增加接地电阻点对雷击车体过电

5、压的影响析接地电器阻值对车体电位的影响，并优化抑制车体电位的措施。３．对车体三维有限元模型进行仿真计算，分析短路工况下电流大小对车体电磁场分布特性的影响。解析电磁场在关键断面、高压设备上的分布特性，通过现场测试，对比分析车体电磁场分布。。揭示了电流对高速动车组车体电磁场分布的影响规律本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研宄工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰。。写过的研宄成果对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说

6、明一本人完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：ｆｔ叶＞５－？曰期：山５：，５西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要一系列优势高速铁路是当代高新技术的集成，，凭借输送能力强、速度快、环保等逐步发展成为我国重要的运载工具。动车组作为高速铁路的核心组成部分，保障其安全可靠运行是提高高铁服务质量的重要标准。由于我国高速铁路跨越地域广，所处环境不同、气候差异大，高速动车组发生雷击短路、车顶绝缘子闪络、髙压箱异常短路一时有发生，方面易造成车体产生过电压、通信系统，

7、车体过电压容易造成车载控制电磁干扰、逻辑混乱甚至造成元器件损坏，并且车体过电压导致车体电位的抬升，易造成转向架轴承击穿，，大量牵引电流通过轴承引起轴承电蚀，以及导致接地碳刷异常磨损另一方面使得车体周围产生瞬变电磁场电磁场易使车载电器设备产生；，瞬变感应过电压，威胁其安全工作，严重时甚至影响列车的安全运行。因此，准确解析短路工况时，车体过电压分布规律，对车体接地方式进行优化改进从而抑制车体过电压以及保证过电压的正常泄流；通过对车体表面和内部电磁场的准确计算不仅能给深入研宄车体电磁分布规律奠定基础，还能有效

8、的制定电磁防护措施以提高车体的运行可靠性。本文以高速动车组实体为对象—接触网—，建立了高速动车组变电所的等效电路模型，对雷击车体过电压、绝缘子闪络车体过电压、高压箱短路车体过电压的产生机理进行分析，，根据电磁场理论构建符合实际车体的三维电磁场有限元计算模型