[发明专利]适用于动车组车轨接地系统的三维等效电路模型构建方法

权利要求书

1.适用于动车组车轨接地系统的三维等效电路模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：基于动车组车体结构特点，将单节车体等效为长方体结构，其中横向边R₁和L₁、R₂和L₂、R₃和L₃、R₄和L₄构成车体横向阻抗(11)，竖向边R₅和L₅、R₆和L₆、R₇和L₇、R₈和L₈构成车体垂直阻抗(13)，纵向边R₉和L₉、R₁₀和L₁₀、R₁₁和L₁₁、R₁₂和L₁₂构成车体纵向阻抗(12)；

步骤2：将车体保护接地等效为竖向的保护接地阻抗(14)，工作接地等效为竖向的工作接地阻抗(18)；钢轨等效为平行的右侧钢轨阻抗(15)和左侧钢轨阻抗(16)；

步骤3：利用LCR测试仪(20)分别对车体横向阻抗(11)、车体纵向阻抗(12)和车体垂直阻抗(13)的参数进行测试得到测量结果；再将LCR测试仪(20)的测试线两端短路，得到测试线的阻抗；用测量结果减去测试线阻抗即得到车体横向阻抗(11)、车体纵向阻抗(12)和车体垂直阻抗(13)，具体为：

设测得的测试线阻抗为：R和L；车体横向阻抗(11)的测量结果为R_a，L_a，则：

(R₂+jωL₂)//(R₁+jωL₁+R₅+jωL₅+R₆+jωL₆)+R+jωL＝R_a+jωL_a (1)

式中，j为复数虚部单位，ω为角频率；

车体纵向阻抗(12)的测量结果为R_b，L_b，则：

(R₁₀+jωL₁₀)//(R₅+jωL₅+R₇+jωL₇+R₉+jωL₉)+R+jωL＝R_b+jωL_b (2)

车体垂直阻抗(13)的测量结果的测量结果为R_c，L_c，则：

(R₅+jωL₅)//(R₁+jωL₁+R₂+jωL₂+R₆+jωL₆)+R+jωL＝R_c+jωL_c (3)

因为R₁＝R₂＝R₃＝R₄；L₁＝L₂＝L₃＝L₄；R₅＝R₆＝R₇＝R₈；L₅＝L₆＝L₇＝L₈；R₉＝R₁₀＝R₁₁＝R₁₂；L₉＝L₁₀＝L₁₁＝L₁₂，所以联立(1)、(2)、(3)三式则可求出车体横向阻抗R₁和L₁；车体垂直阻抗R₅和L₅；车体纵向阻抗R₉和L₉；

步骤4：利用LCR测试仪(20)分别对保护接地阻抗(14)和工作接地阻抗(18)的参数进行测试；再减去测试线阻抗即得到保护接地阻抗(14)和工作接地阻抗(18)。

2.根据权利要求1所述的适用于动车组车轨接地系统的三维等效电路模型构建方法，其特征在于，还包括：通过测量，计算得出动车组的车体阻抗和保护接地阻抗，人为将车体与轨道间施加电流，对不同接地方式，接地位置，和接地电阻器的阻值进行试验，测量车体电压和保护接地电流，优化接地系统设置。