阻抗分解法及其在无砟轨道阻抗求解中的应用

作     者：张汉花 邹军 王智新 阳晋 乔志超 Zhang Hanhua;Zou Jun;Wang Zhixin;Yang Jin;Qiao Zhichao

作者机构：清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 北京全路通信信号研究设计院北京100073 

基　　金：国家自然科学基金项目资助(51577103) 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2017年第32卷第12期

页      码：164-170页

摘      要：轨道电路广泛应用于高速铁路控制系统,轨道阻抗是轨道电路设计中的重要参数之一。采用有限元法求解无砟轨道阻抗,其求解属于三维开域问题;同时考虑到导体趋肤效应,直接采用有限元分析时,存在模型剖分规模巨大、求解收敛困难等。为解决上述问题,提出了阻抗分解的方法,将无砟轨道阻抗分解为内阻抗和外阻抗,其中内阻抗利用无钢筋的二维有限元模型求解,外阻抗利用钢轨电流均匀分布的三维有限元模型求解。由此避免了同时对多个小尺寸单元的剖分,降低了剖分规模。以位于大地上方的单根导体阻抗的求解为例,分别采用阻抗分解法及解析法计算导体阻抗,两者计算结果相对误差小于2.5%,从而验证了阻抗分解法的正确性。应用阻抗分解法计算了山西中南部铁路双块式无砟轨道的阻抗,给出了该段无砟轨道在各频率下的阻抗取值范围。两组实测数据随频率变化趋势与计算结果一致,且符合阻抗变化范围。

主 题 词：高速铁路 无砟轨道 有限元 轨道阻抗 

学科分类：080804[080804] 080805[080805] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.2017.12.017

馆 藏 号：203233851...