電氣化列車車體內工頻磁場環境測試分析與建模

朱 峰， 劉光輝， 葉家全， 杜 輝

(1.西南交通大學電氣工程學院，四川成都 610031;2.中國民航局第二研究所，四川成都 610041)

國民經濟的發展推動電氣化列車向高速和重載方向發展，隨著列車通過受電弓從接觸網取流的電流越來越大，車體內輻射的工頻磁場也逐漸增大.車體內電磁環境的安全、可靠問題引起人們的高度重視.我國鐵路的電磁環境標準，以IEC[1]系列標準為基礎，于2009年正式頒布，命名為GB/T 24338—2009《軌道交通電磁兼容》.盡管標準第二部分規定了整個軌道系統的對外發射的限值，但其定義的頻率范圍為9～1×106kHz，測試地點距導軌中心線10 m處測量軌道系統的對外發射(十米法測試)，對車內工頻磁場幅值并沒給出具體限值，僅在第二部分附錄C中提及距鋼軌10 m遠，軌平面1 m高處的參考最大值(16.00 μT).由于車體的屏蔽效應，弓網離線電弧引發的工頻磁場大部分只能從窗口透入，文獻[2-4]雖然對透入的工頻磁場進行了一些測試分析，但其機理與特性仍有待進一步研究.本文以高速列車 CRH3(G522/G555)、動車CRH1(D5102/D5108)以及普通列車(K678/K722)為研究對象，通過現場實測獲取了車體內窗口透入方向工頻磁場數據，結合電氣化車體結構及供電特點，綜合考慮窗口材料尺寸，對窗口感應工頻磁場進行了分析，其計算結果與實測結果基本吻合.

1 測試實施

1.1 測試設備與線路

測試采用磁場測試儀型號為TES-1393，頻率范圍30 ～2 000 Hz，測試精度0.01 ～199.90 μT.測試具體時間、車型、車次如表1所示.

表1 測試線路及車況Tab.1 Test routes and train types

1.2 測試方法與測點選取

為適應高速動車組對……