第9讲 接触网的电磁兼容与电气计算
- 格式:ppt
- 大小:1.86 MB
- 文档页数:77
附件一、接触网常用计算公式:1.平均温度t p和链形悬挂无弛度温度t o的计算t max+t min①t p=2t max+t min②t o弹= -52t max+t min③t o简= -102式中t p—平均温度℃(即吊弦、定位处于无偏移状态的温度);t o弹、t o简—分别表示弹性链形悬挂和简单链形悬挂的无弛度温度℃;t max—设计最高温度℃;t min—设计最低温度℃;2.当量跨距计算公式n∑L I3LD= i=1n∑L I√i=1式中L D—锚段当量跨距(m);n∑L I3=(L13+ L23+……+ L n3)—锚段中各跨距立方之和;i=1n∑L I=(L1+ L2+……+ L n)—锚段中各跨距之和;i=13.定位肩架高度B的计算公式B≈H+e+I(h/d+1/10)h/2式中B—肩架高度(mm);H—定位点处接触线高度(mm);e—支持器有效高度(mm);I—定位器有效长度(包括绝缘子)(mm);d—定位点处轨距(mm);h—定位点外轨超高(mm);4.接触线拉出值a地的计算公式Ha地=a-hd式中a地—拉出值标准时,导线垂直投影与线路中心线的距离(mm)。
a地为正时导线的垂直投影应在线路的超高侧,a地为负时导线的垂直投影应在线路的低轨侧。
H—定位点接触线的高度(mm);a—导线设计拉出值(mm);h—外轨超高(mm);d—轨距(mm);5.接触线定位拉出值变化量Δa max的计算公式Δa max=I z-√I2z-E2max式中Δa max—定位点拉出值的最大变化量(mm);I z—定位装置(受温度影响)偏转的有效长度(mm);E max—极限温度时定位器的最大偏移值(mm);由上式可知E=0时Δa=06.定位器无偏移时拉出值a15的确定:(取平均温度t p=15℃)a15=a±1/2Δa max式中a—导线设计拉出值(mm);Δa max—定位点拉出值的最大变化量(mm);a15—定位器无偏移时(即平均温度时)的拉出值(mm)。
第四章 接触网设计计算原理4.1 接触网设计计算气象条件的确定接触网设计中所用到的气象资料包括;最高温度、最低温度、最大风速及其出现时的温度、线索覆冰厚度、覆冰时的风速及温度、雷电日(或小时)、接触线无弛度时的温度、吊弦及定位器处于正常位置时的温度、,此外还有线路横跨河滩及山谷时的最大风速等。
4.1.1气象条件的确定1、最大风速采用距地面10m 高处(基本风速高度),15年一遇的10分钟最大值。
其计算方法有:平均法、变通法和数理统计法,其中常用数理统计法。
(1)平均法平均法是将占有的年份气象资料分成若干组,然后求得各组最大风速值的平均值作为最大计算风速。
例如,没有M 年气象资料,按每5年为一组,可分为n /5组(取整数,如遇小数可四舍五入),然后在M /5组资料中取每组中的最大值,再取最大值的平均值可得/5max1max /5n i i vv n ==∑ (4-1)式中max i v ——第i 组中最大风速值;n ——占有资料的年份数;/5n ——占有资料的组数。
(2)变通法变通法即是将求得的各组最大风速的平均值作为最大计算风速。
计算中只是所占有风速资料年份的分组方法与平均法不同。
即/5max1max 4n i i vv n ==-∑ (4-2)式中max i v ——第i 组中最大风速值;n ——占有资料的年份数; 4n -——划分的组数。
(3)数理统计法设计上要求一定概率下的最大风速,即一定重现期的年极大风速值。
在重现期内不出现这种极大风速的保证率是1/(1)p p -(4-3)而出现大于此值的极大风速的概率为1/1(1)p p -- (4-4)各种各样的统计方法归纳起来不外乎两个方面:一是从统计理论上确定年极大风速应该服从的概率线型,然后从实际资料决定其参数;二是从经验概率上确定年极大风速分布线型,然后从实际资料决定其参数。
其计算公式为1m p n =+ (4-5)式中P ——风速出现的频率; n ——占有资料的年份数;m ——将统计年份内出现的全部风速值由大到小按递减次序排列的序号数。
计算部分一、接触网负载计算第9典型气候区的气象条件下的负载计算: 已知条件:max t =40︒C ,min 20t C =-︒,5v t C =-︒max 30V m s =,15b V m s = b=20mm ,30.9b r g cm ==9003kg m 承力索GJ —70:11c d mm =,c 0.615g kg m =,0.85a =, 1.25K =K —风负载体型系数 a —风速不均匀系数 接触线TCG —100:11.8A mm =,12.8B mm =,j 0.89g kg m =垂直负载:1、接触线TCG —100自重负载:j 0.89g kg m =2、承力索GJ —70自重负载: c 0.615g kg m =3、吊弦及线夹自重负载: d 0.05g kg m =4、接触悬挂无风无冰的自重负载0j c d q g g g =++=0.89+0.615+0.05=1.555kg m =15.55310m kN -⨯ 5、承力索纯冰负载m kN g d b b g H b cb /1089.16108.9)5.1020(2090014.310)(3990---⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⨯+⨯⨯=γπ 6接触线纯冰负载9093()10222202010.8610.763.14900()9.810 5.75510/222b jb H b b A Bg g kN mπγ---+=⨯⨯+⨯+=⨯⨯+⨯⨯=⨯水平负载7、最大风速时承力索风负载26263max 0.615100.6150.85 1.25301110 6.46910cv cP aKV d kN m ---=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 8、接触线上所承受的水平风负载(被认为传给了定位器而忽略不计)26263j max 0.615100.6150.85 1.253010 6.94010v P aKV A A kN m ---=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯9、覆冰时承力索风负载26262630.615100.615(2)100.6151 1.2515(11220)108.82110/cb b cb b c p a K v d a K v d b kN m----=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯10、覆冰时接触线风负载26jb 2-6-30.615(A+b)10=0.6151 1.2515(11.820)10=5.510kN/mb p a K v -=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯合成负载11、最大风速时的合成负载及与铅垂线的夹角33max 1016.8410/v q kN m --===⨯12、覆冰时的合成负载及与铅垂线的夹角331039.8810/b q kN m--====⨯00333arctanarctan()()8.82110arctan12.7815.5510(17.17 6.176)10cb cbb c j d cbo jb p p g g g g g g g ϕ---==+++++⨯==︒⨯++⨯二、最大跨距计算已知条件:T j =10KN , 当量系数 m=0.9(0.85~0.9),直线区段接触线许可风偏移值b jx1=0.5m ,曲线区段接触线许可风偏移值b jx2=0.45m ,接触线水平面内支柱扰度j γ=0.05m 。
电气化铁道接触网检测系统的电磁兼容【摘要】由于电气化铁道接触网是不对称供电系统,接触网上的电压及电流会对检测设备和线路产生较大的干扰,尤其是在动态检测中,相对于接触网高速运行的电力机车上的设备将承受更大的考验,因此,电磁兼容技术在接触网动态检测中起着至关重要的作用。
【关键词】电气化;铁道接触网;检测系统;重要作用首先,我们要了解电磁兼容的概念,电磁兼容性是指装置、设备(接收机)不会由于受到同一电磁环境中其它装置、设备的电磁发射导致性能降低;也不会使在同一电磁环境中的其他装置、设备受其电磁发射而导致性能降低,即装置、设备在共同的电磁环境中能够共存。
电磁兼容性可分为系统间的电磁兼容性和系统内的电磁兼容性两类。
电磁骚扰是指任何可能引起装置、设备或系统性能降低或对有生命或无生命的物质产生损害作用的电磁现象。
电磁噪声是指一种明显不传送信息的时变电磁现象,它可能与有用信号叠加或组合。
电磁干扰是指由电磁骚扰引起设备、传输通道或系统性能下降,电磁干扰从源耦合进接收机后,会干扰接收机的正常工作。
电磁兼容问题要在接触网检测系统设计中就要重点考虑,在25KV电压等级下实施测量的系统,极易受到外界的电磁干扰,系统的电磁兼容问题直接关系到测量系统的可靠性、稳定性和测量结果的准确性。
在动态检测中的干扰源主要有以下几种:(1)电气干扰源。
构成电磁环境的场源很多,交流电气化铁道电气干扰源主要来自两个方面:一是电力机车,机车是的电感性设备,如主变压器、牵引电机、空气压缩机、通风机等,操作时产生的瞬间电压干扰;二是接触网,接触网周围低频电场和磁场的干扰以及弓网间的火花,对测量系统产生传导和辐射干扰。
(2)噪声的传导耦合。
传导耦合可分为电容性耦合、电感性耦合、公共阻抗耦合和漏电流耦合。
(3)差模干扰与共模干扰。
差模干扰:又称常态干扰、横向干扰等。
差模干扰使检测仪表的一个信号输入端子相对于另一个信号输入端子的电位差发生变化。
由于干扰信号是与有用信号叠加在一起直接作用于输入端,所以它直接影响测量结果。
高速铁路接触网铜合金绞线的电磁兼容性与电热性能研究随着高速铁路的快速发展,铁路输电系统的安全、可靠和高效性变得尤为重要。
高速铁路接触网是铁路输电系统的核心组成部分之一,而铜合金绞线作为接触网的重要组成部分,其电磁兼容性和电热性能对高速铁路的正常运行起着至关重要的作用。
首先,我们来探讨高速铁路接触网铜合金绞线的电磁兼容性。
电磁兼容性是指一个系统在电磁环境中工作时,不会产生或受到不必要的电磁干扰。
对于高速铁路来说,电磁兼容性的要求十分严苛,因为铁路沿线可能存在其他电力线路、通信线路等电磁源的干扰。
铜合金绞线需要具备一定的抗干扰能力,以确保传输信号的稳定性和可靠性。
为了研究高速铁路接触网铜合金绞线的电磁兼容性,首先需要进行电磁兼容测试。
该测试可以通过将绞线置于不同频段的辐射源或传导源的电磁场中,测量其对不同频段电磁场的干扰响应。
这些测试数据能够指导铜合金绞线的设计和生产,确保能满足高速铁路电磁环境的需求。
同时,还可以通过优化绞线的材料和结构,提高其抗干扰能力。
此外,还需要考虑高速铁路接触网铜合金绞线的电磁辐射问题。
铜合金绞线可能产生电磁辐射,给身处其附近的人员和设备带来潜在的危害。
为了降低电磁辐射对周围环境造成的潜在影响,可以采用屏蔽技术来减少电磁辐射的产生。
例如,在铜合金绞线的设计中可以使用屏蔽层或者改变其结构,以减少电磁辐射的传播。
这些措施能够提高高速铁路接触网铜合金绞线的电磁兼容性,保证运行安全。
除了电磁兼容性,高速铁路接触网铜合金绞线的电热性能也是一个重要的研究方向。
电热性能是指铜合金绞线在输电过程中的电阻、发热和温升等方面的表现。
铜合金绞线作为高速铁路电力传输的重要组成部分,其电热性能的稳定性和效率直接关系到整个输电系统的安全和可靠性。
为了研究高速铁路接触网铜合金绞线的电热性能,需要进行电阻、发热和温升等方面的测试。
这些测试可以通过采用直流电流法或交流电流法,在规定的电流范围内测量绞线的电阻,并计算出其发热功率。
电气工程中的电磁兼容性研究在当今科技飞速发展的时代,电气工程领域取得了令人瞩目的成就。
从电力系统的稳定运行到电子设备的高效工作,无一不依赖于电气技术的不断进步。
然而,在这个过程中,一个重要但往往被忽视的问题逐渐凸显出来,那就是电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,简称 EMC)。
电磁兼容性指的是电气设备或系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
简单来说,就是各种电气设备在共同的电磁环境中能够和谐共处,互不干扰。
这一概念看似简单,实则包含了复杂的物理现象和技术要求。
在电气工程中,电磁兼容性问题的产生有着多方面的原因。
首先,随着电子设备的日益普及和集成化程度的提高,设备内部的电路密度不断增大,工作频率也越来越高。
这使得电磁辐射和电磁感应现象变得更加显著,从而增加了电磁干扰的可能性。
其次,电气系统的规模不断扩大,不同类型的设备和线路相互交织,形成了复杂的电磁网络。
如果在设计和规划阶段没有充分考虑电磁兼容性,就很容易导致设备之间的相互干扰。
电磁干扰的危害不容小觑。
在电力系统中,电磁干扰可能会引起继电保护装置的误动作,导致电网故障甚至停电事故。
对于通信系统,电磁干扰会降低信号的质量,影响通信的可靠性和稳定性。
在医疗设备中,电磁干扰可能会导致设备故障,甚至危及患者的生命安全。
在航空航天领域,电磁兼容性问题更是关系到飞行安全的重大问题。
为了确保电气系统的电磁兼容性,需要从多个方面采取措施。
在设备的设计阶段,就应当考虑电磁兼容性的要求。
这包括合理布局电路、选择合适的电子元件、采用屏蔽和滤波技术等。
例如,在电路板设计中,可以通过合理的布线减少电磁辐射和感应;使用屏蔽罩可以有效地阻挡外部电磁场对敏感电路的干扰;而滤波器则可以滤除电源和信号线上的杂波。
在系统集成阶段,需要对整个电气系统进行电磁兼容性测试。
这包括辐射发射测试、传导发射测试、辐射抗扰度测试和传导抗扰度测试等。
高速铁路接触网铜合金接触线的电磁兼容性研究摘要:高速铁路的发展对接触网铜合金接触线的电磁兼容性提出了更高的要求。
本文旨在研究高速铁路接触网铜合金接触线在电磁兼容性方面的问题,并提出相应的解决方案。
首先,文章介绍了高速铁路接触网铜合金接触线的结构和特点。
然后,探讨了电磁兼容性的重要性及其对高速铁路接触网的影响。
接下来,文章详细介绍了高速铁路接触网铜合金接触线的电磁兼容性问题,并提出了相关的解决方案。
最后,对未来可能的研究方向和发展趋势进行了展望。
关键词:高速铁路,接触网,铜合金接触线,电磁兼容性1.引言高速铁路作为一种重要的交通工具,其发展对接触网铜合金接触线的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
在高速列车高速运行的过程中,接触网铜合金接触线受到来自列车车辆和线路环境的各种电磁干扰,可能导致信号传输中断和设备故障,给高速铁路的安全和运行效率带来威胁。
因此,研究和解决高速铁路接触网铜合金接触线的电磁兼容性问题是至关重要的。
2.高速铁路接触网铜合金接触线的结构和特点高速铁路接触网是一种用于供电的系统,其主要包括支柱、导线和接触网铜合金接触线等组成。
其中,接触网铜合金接触线起着接触列车集电装置、传输电能和信号的重要作用。
相比于传统的接触网铝合金接触线,铜合金接触线具有更好的导电性能和机械强度,但其电磁兼容性面临着挑战。
3.电磁兼容性的重要性及其对高速铁路接触网的影响电磁兼容性是指电子设备在给定的电磁环境下正常运行的能力。
对于高速铁路接触网来说,电磁兼容性是确保系统正常运行和传输信号的关键因素。
不良的电磁兼容性可能导致信号传输中断、设备故障等问题,严重影响高速铁路的运行安全和效率。
4.高速铁路接触网铜合金接触线的电磁兼容性问题高速铁路接触网铜合金接触线的电磁兼容性问题主要包括电磁干扰和抗干扰能力两个方面。
电磁干扰可能来自列车车辆、线路环境以及其他电子设备等因素,对接触网铜合金接触线的正常运行造成影响。
而抗干扰能力是指接触网铜合金接触线对电磁干扰的抵抗能力,其水平直接影响着系统的稳定性和可靠性。
电气磁场计算方法在电磁兼容设计中的应用引言:随着科技的不断发展,电子设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,随之而来的问题就是电磁兼容性(EMC)的挑战。
EMC是指电子设备在电磁环境中正常工作的能力,而不会对其周围的其他设备或环境造成干扰。
为了确保设备的正常运行和避免对其它设备造成干扰,电磁兼容设计已经成为了电子设备设计中不可或缺的一环。
本文将介绍电气磁场计算方法在电磁兼容设计中的应用。
一、电磁兼容设计的重要性当多个电子设备共同存在于一个电磁环境中时,它们可能会相互干扰,导致性能下降,故障甚至彻底失效。
而EMC的目标就是通过设计和测试,使得各个电子设备在电磁环境中共存并正常运行,而不会相互干扰。
为了实现这个目标,电磁兼容设计需要考虑电磁辐射和抗扰度两个方面。
电磁辐射是指电子设备发射的电磁波辐射到周围环境中的现象,而抗扰度则指电子设备对来自外界电磁干扰的抵抗能力。
二、电气磁场计算方法的基础电磁兼容设计中的电气磁场计算方法致力于确定设备的电磁特性和评估其与其他设备的干扰水平。
计算电磁场的方法主要包括解析方法和数值方法。
解析方法基于数学模型和方程组的求解,可以在较短的时间内得到准确的结果。
数值方法则将电磁场问题转化为计算机可处理的形式,并利用数值技术进行求解。
常见的数值方法包括有限元法、有限差分法和时域有限差分法等。
三、电气磁场计算方法在EMC中的应用1. 电磁波辐射计算在电磁兼容设计中,评估设备的电磁波辐射水平是核心任务之一。
通过电磁波辐射计算,设计人员可以确定设备在实际工作条件下产生的辐射功率和频谱。
这不仅有助于确定设备是否满足相关法规的要求,还可以帮助设计人员采取合适的措施来降低辐射水平,以确保设备的正常运行和降低对周围设备的干扰。
2. 电磁干扰计算除了评估设备的辐射水平外,电磁兼容设计还需要评估设备的抗扰度能力。
通过电磁干扰计算,设计人员可以预测设备在特定电磁环境下受到的外界干扰水平。