[发明专利]一种城市轨道地铁暂态传导EMI建模方法及电路模型

说明书

本发明提供一种城市轨道地铁暂态传导EMI建模方法，包括步骤S1、构建城市轨道地铁运行过程供电电路原理图；步骤S2、根据城市轨道地铁运行过程供电电路原理图建立城市轨道地铁暂态传导EMI模型；步骤S3、根据城市轨道地铁暂态传导EMI模型图分别建立以牵引变电所、刹车优先系统、高速断路器、接触器为干扰源的四种等效电路；本发明通过建立一种城市轨道地铁暂态传导EMI建模方法及电路模型，对暂态干扰源的识别以及对传导EMI干扰回路的建模，能准确描述城市轨道地铁的暂态传导EMI特性，为城市轨道暂态传导EMI的研究提供研究基础，可以更好的为消除轨道地铁暂态电磁干扰的研究提供理论基础，为轨道地铁暂态传导EMI问题提供研究手段。

技术领域

本发明属于城市轨道地铁电磁兼容技术领域，具体涉及一种城市轨道地铁暂态传导EMI建模方法及电路模型。

背景技术

近年来，随着电气化铁路的快速发展，城市轨道地铁的传导电磁干扰（EMI）也越来越严重，对地铁的安全运行有一定影响。其传导电磁干扰不仅有稳态电磁干扰，并且有暂态电磁干扰。传统的EMI建模技术缺乏暂态EMI干扰源模型，缺乏暂态EMI阻抗，更没有专门针对城市轨道地铁暂态传导EMI电路模型的计算与分析，所以，对城市轨道地铁的暂态EMI根本无法描述，缺乏研究基础，目前无法对轨道交通的暂态传导EMI干扰进行分析和预测，针对该现状，急需建立城市轨道地铁暂态传导EMI电路模型。

发明内容

基于上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种城市轨道地铁暂态传导EMI建模方法及电路模型，具体如下：

一种城市轨道地铁暂态传导EMI建模方法，包括如下步骤：

步骤S1、构建城市轨道地铁运行过程供电电路原理图；

步骤S2、根据城市轨道地铁运行过程供电电路原理图建立城市轨道地铁暂态传导EMI模型，具体为：

确定牵引变电所的等效电压源；

确定牵引变电所的等效阻抗；

确定高速断路器的等效电压源；

确定防雷接地的阻抗；

确定接触网的等效阻抗；

确定刹车优先系统的等效电压源；

确定电流互感器高频等效阻抗；

确定接触器的等效电压源；

确定线路电抗器的高频等效阻抗；

确定牵引系统中高频等效阻抗；

确定铁轨的阻抗；

步骤S3、根据城市轨道地铁暂态传导EMI模型图分别建立以牵引变电所、刹车优先系统、高速断路器、接触器为干扰源的四种等效电路；

进一步地，所述步骤S1中的供电电路原理具体为：

将牵引变电所与接触网连接，使供电到达受电弓并进一步连接刹车优先系统，使用电流互感器、高速断路器及接触器，实现回路中电流的检测以选择相应的保护措施，再依次连通线路电抗器、牵引系统及三相电机，通过铁轨回流到牵引变电所。

进一步地，步骤S2中，所述牵引变电所的等效电压源由以下公式确定：

；

其中：为牵引变电所整流输出的电压值，为牵引变电所整流输出电压的脉波数，为基波频率，取50Hz，为整数，k取，，...，，t为时间；

步骤S2中，所述高速断路器的等效电压源的确定步骤如下：

首先，确定高速断路器的关断电压：

；