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分相区谐波对轨道电路干扰及抑制方法研究
| 论文题名： | 分相区谐波对轨道电路干扰及抑制方法研究 |
| 关键词： | 电力机车;轨道电路;谐波电流;干扰抑制 |
| 摘要： | 随着重载和高速铁路的飞速发展，电气化干扰问题日益突出，轨道电路设备所处电磁环境更加复杂，同时受谐波电流干扰发生故障的案例屡有出现。近年来，调查发现，电力机车经过含分相区的轨道区段时，铁路信号设备更易受扰。本文主要研究了电力机车在经过分相区期间受到谐波干扰情况，并提出了符合站场条件的实施方案。本文的研究工作主要有: 1.搜集分相区的谐波干扰问题案例，通过分析加窗FFT相对于传统FFT在计算精度上的优越性，同时结合电力机车通过分相区升弓合闸时产生瞬态励磁涌流的特性，提出并验证了用加窗FFT法处理过分相瞬态信号谐波特性的方法。 2.参考欧标CLC/TC50238-2:2015提出的处理谐波数据的方法，并基于LabVIEW开发平台设计出处理分相区谐波数据的软件系统。 3.利用分相区谐波分析平台，对某站场机车过分相时载频1700Hz轨道电路受干扰时的原始数据进行了场景化分析和系统性处理，结果表明室内外无论是电压信号还是电流信号，工频奇次谐波1750Hz占有很大比例。根据轨道电路信号与谐波干扰频谱的基本特征，从而判定工频奇次谐波1750Hz为谐波干扰，是主要故障因素。 4.根据轨道电路载频1700Hz信号及1750Hz谐波干扰的幅度，拟定了衰减的指标，并提出了两种降低谐波干扰的解决方案。方案一是设计基于FPGA的FIR数字带通滤波器，通过理论计算和仿真，FIR滤波器可以达到衰减指标，但阶数高、响应时间加长，且由于信号与干扰谐波频率间隔较小，对移频信号亦有衰减，可靠性低;方案二是轨道电路发送器和衰耗器协同优化方案，通过matlab建模计算，在不影响移频信号的情况下，实现对1750Hz谐波衰减，虽未完成衰减指标，但有一定的抑制作用，可靠性高。综合考虑，最终选取方案二，并应用到了铁路故障现场。 本文提出了分相区谐波干扰分析方法及面向干扰的信号协同优化解决方案，对改进轨道电路电气化铁路具有一定的应用价值。 |
| 作者： | 韩笑 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 杨世武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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