接触网技术课程设计报告-接触网的干扰影响及防护措施

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1、自动化与电气工程学院接触网技术课程设计接触网技术课程设计报告班级：电气084学号：姓名：指导教师：评语：2012年2月24日-9-自动化与电气工程学院接触网技术课程设计1基本题目1.1题目接触网的干扰影响及防护措施1.2题目分析我国干线牵引供电系统采用工频单相交流制，其牵引网是一种不对称回路。当牵引电流流过接触网时，将要在接触网导线周围形成电场和磁场，这种电场和磁场对沿线邻近的通信线路和设备产生干扰和影响，使通信质量下降，严重时能危及设备和人身安全。因此，在修建电气化铁路的同时，必须考虑防干扰的技术措施。2题目

2、：接触网的干扰影响及防护措施2.1单相交流电气化铁路将对沿线线路产生下述干扰影响2.1.1静电感应电压影响当接触网加上25kV的工作电压以后，就在接触网导线（包括承力索和接触线）的四周建立起垂直于导线表面的交变电场。由于静电感应作用，处于电场内的架空通信线路将产生静电感应电位，从而对通信线路产生有害影响。2.1.2电磁感应影响当线路上有电力机车运行时，接触网内就流有工频单相交流牵引电流，它在接触网的周围建立起交变电磁场，因而对沿路架设的通信线路产生电磁交链，使通信线中产生沿导线纵方向的感言电动势，称为纵电动势。

3、当通信线与接触网距离不远，其平行长度又较长时，在通信线路中感言的纵电动势可以达到危险的程度。电磁感应在相距100m以外时，仍有可观的影响。我国在观音坝单线区段的试验中，接触网和架空线的平均距离为250m，平行长度为18.3m，接触网短路电流为=1140A，实测所得纵电动势为787～824V。通信线路中感应的纵向电动势可以表示为：（1）其中，—角频率，=2f；—接触网与通信线的互感系数（）；—接触网与通信线平行接近长度（km）；-9-自动化与电气工程学院接触网技术课程设计—接触网电流（A）；—轨道的反磁效应，称为

4、钢轨的屏蔽系数；2.1.3杂音干扰牵引电流是随时间波动的电流，当采用整流器式电力机车时，机车上的交流将被整流变成直流，在整流电流中会出现大量高次谐波。这谐波成分也能在通信中造成谐波感应电压，形成通信中的杂音干扰。2.2常规采用的防干扰措施2.2.1吸流变压器—回流线（BT）方式在牵引网中架设吸流变压器—回流线装置，是我国目前广泛采用的一种防护措施，它能迫使由轨道回来和从大地返回牵引变电所的机车牵引电流的绝大部分经由回流线路流回牵引变电所。这样，回流线中流回的电流与接触网内流过的牵引电流方向相反，它们形成的电磁场

5、互相抵消。吸流变压器XLB的原边串接在接触网中，次边串接在回流线HLX中，其结构的接线图如图1所示。在两个吸流变压器中间，把轨道和回流线连接起来，这个连接线称为吸上线，它是机车电流返回回流线的通路。吸流变压器—回流线方式，其原理图接线如图2所示。当牵引电流流经吸流变压器原边时，在副边的回流线中将产生很大的互感电势，由于电磁的作用，将强迫流经轨道的大部分电流通过吸上线XSX流到回流线中去，并返回牵引变电所。由于回流线电流抵消了绝大部分因接触网电流产生的电磁感应影响，因而对通信线的影响大为减轻。实践证明，回流线越靠

6、近接触网越好，这样就把范围很大的接触网—地回路改变成范围较小的接触网—回流线回路，从而极大的减弱了接触网的空间磁场。图1吸流变压器接线图-9-自动化与电气工程学院接触网技术课程设计但是这种装置并不能完全抵消牵引网对通信线路的感应影响，未能抵消掉的对通信线路残留的感应影响，称为长回路感应影响。这种长回路感应影响是由于机车电流和返回电流不相等、接触网和回流线相对于通信线的位置不相等、互感系数不一样引起的。这种残留影响约为无吸流变压器—回流线装置时电气化铁路对通信线路影响的图2吸流变压器-回流线方式QB-牵引变电所；

7、XLB-吸流变压器；G-钢轨；HLX-回流线；J-接触线；XSX-吸上线；IJ-接触网中的机车电流；IH-回流中返回的电流；IG-钢轨中的电流5%。除了长回路感应影响以外，机车运行时所在的位置对防护效果也有很大影响，如图3所示。当机车在吸流变压器附近的a点时，机车牵引电流将经过轨道、大地，然后经回流线流回，这时，在ab段内接触网中没有电流，在回流线中却有电流，即在ab段内相当于没有防护。若机车在吸流变压器附近的d点时，从图3中可以看出，在cd段内接触网中有电流，回流线中却没有电流，即在cd段内相当于没有防护。以

8、上这两种情况都为吸流变压器—回流线间的长度之半，所以称这种效应为半段效应。由此可知，在设置吸流变压器—回流线时，对通信线路仍然存在残余影响，这种影响为长回路感应和半段效应的叠加。图3半段效应原理示意图HLX-回流线；QB-牵引变电所；XLB-吸流变压器；J-接触线；G-钢轨吸流变压器—回流线方式虽存在长回路感应和半段效应，仍有较好的防护性能，因而得到普遍采用。此外，这种吸流变压器—回流