接觸網(wǎng)電磁環(huán)境模型與分析研究.pdf

1、隨著高速鐵路在我國的大力發(fā)展，高速鐵路接觸網(wǎng)沿線尤其是人流量大的高速鐵路站臺區(qū)域電磁環(huán)境越來越引起人們的普遍關(guān)注，為評估高速鐵路站臺區(qū)域電場強度是否滿足國際非電離輻射防護委員會(ICNIRP)規(guī)定的工頻電場曝露限值，對站臺上電場分布的研究顯得十分必要。本文根據(jù)電磁場的計算原理以及輸電線路電磁場有限元理論，基于有限元分析軟件ANSYS建立導線周圍電場計算的計算模型，對比分析了不同邊界條件處理開域問題時對電位、電場分布的影響，并討論研究了有

2、限元網(wǎng)格的精細劃分以及網(wǎng)格密度對數(shù)值計算精度的影響。最后，考慮建筑和列車的影響，分別計算了島式站臺、側(cè)式站臺區(qū)域電場。論文的主要工作與結(jié)論如下:
　　(1)針對接觸網(wǎng)周圍電場計算時存在的開域問題，分別施加ANSYS遠場單元(INFIN110)和工人截斷邊界作為邊界條件，將無界場化為有限的模型邊界，通過計算并討論不同邊界下電位、電場的分布。得出遠場單元（INFIN110）較人工截斷邊界作為邊界條件時，具有更高的等效精度。
　　

3、(2)針對大范圍區(qū)域內(nèi)存在小尺寸接觸網(wǎng)導線情況的有限元網(wǎng)格劃分，通過網(wǎng)格再劃分、局部細化相結(jié)合的方法逐步增加網(wǎng)格密度。計算結(jié)果表明，計算精度沒有隨網(wǎng)格密度成比例提升。
　　(3)綜合考慮建筑、?？苛熊嚨挠绊?，建立能夠精準描述建筑、列車相對接觸網(wǎng)導線所處位置的計算模型，分析研究了島式站臺、側(cè)式站臺公眾活動區(qū)域電場分布情況。結(jié)果表明，站臺實測數(shù)據(jù)與本文仿真計算的結(jié)果和變化趨勢基本一致，驗證了計算模型的可行性。
　　(4)依據(jù)站臺