[發明專利]一種影響鋼軌電位電流分布的計算方法

有效

• 申請號: 201711370956.0
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108153708B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 劉志剛;黃可;鄧云川
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G06F17/13
• 分類號: G06F17/13;G06F30/20;B60M1/30
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張輝

1.一種影響鋼軌電位電流分布的計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：考慮多車運行時供電臂的牽引電流經多個列車工作接地點依次注入鋼軌-大地回路系統，并最終在牽引變電所匯總流出的實際情況，將反饋回牽引變電所的總回流電流進行分解，分解后的子回流電流即是每個在鋼軌-大地回路上注入、并在牽引變電所流出的工作接地電流；

步驟2：同時根據各子回流電流在鋼軌的注入位置將所研究的供電臂路段劃分為不同區間；

步驟3：根據牽引供電系統的實際情況，構建鋼軌-大地回路分布參數等效模型；針對每個在鋼軌-大地回路上注入、在牽引變電所流出的子回流電流，分析其在鋼軌-大地回路中產生的激勵源響應，推導相應的鋼軌電位u(x)、鋼軌電流i(x)的微分方程，具體為：

其中，r為單位長度的鋼軌-大地回路電阻，I為注入所研究鋼軌的總回流電流，L為單位長度的鋼軌-大地回路電感，c為單位長度的鋼軌-大地回路自電容，g為單位長度的鋼軌對地泄漏電導，j是虛數單位，ω是角頻率；

步驟4：考慮子回流電流所對應的各牽引網導線電流和其他鋼軌-大地回路電流在所研究的鋼軌-大地回路上產生的感性耦合，結合牽引網各導線電流分配系數的推導，列寫考慮感性干擾性入射場激勵的鋼軌電位u(x)、鋼軌電流i(x)微分方程，具體為：

其中，供電臂總的負荷電流為I′，M_g1是牽引網傳輸回流導線與鋼軌R1-大地回路之間的單位長度綜合互感系數，M_g2是其他鋼軌-大地回路與鋼軌R1-大地回路之間的單位長度互感系數；

步驟5：通過求解微分方程和列寫邊界條件，得到每個子回流電流注入鋼軌-大地回路對應的、從牽引變電所至該子回流電流注入點之間精確的鋼軌電位、電流分布；

步驟6：根據各區間內包含的子回流電流，將計算得到的相關子回流電流注入鋼軌-大地回路對應的鋼軌電位、電流疊加，得到各區間內的鋼軌電位、電流分布；

步驟7：根據行駛于同一供電臂內多車各工作接地點之間的距離調整各區間的長度，得到同一供電臂內多車間距及接地技術對鋼軌電位、電流分布的影響規律。

2.如權利要求1所述的一種影響鋼軌電位電流分布的計算方法，其特征在于，在步驟1中，所述牽引電流通過車載變壓器原邊的工作接地系統、輪對流入鋼軌-大地回路系統，向牽引變電所回流。