双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统的制作方法

1.本发明属于轨道交通通信模拟领域，特别涉及一种双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统。


背景技术：

2.随着磁悬浮这一交通技术的迅速发展，现代化的机电系统电磁敏感度越来越高，自然环境和人为环境产生的电磁辐射场将对磁悬浮技术中采用的电路、仪器和微电子系统等造成干扰或损害。目前，中国磁悬浮车地通信技术落地有两种模式，其一，以北京地铁磁浮s1线为例，车地通信系统(为环线传输系统)的两个主体是轨道上的环线和车载的天线；其二，以长沙凤凰磁浮线为例，车地通信系统(为应答器传输系统)的两个主体是轨道上的应答器(btm)和车载的btm天线。现有的车地通信模拟系统中，还没有把上述两种磁悬浮车地通信技术均考虑在内的通信电磁干扰模拟系统。
3.此外，在高速列车运行中，由于接触悬挂的弹性分布不均而引起的弓网系统的振动，使受电弓与接触线发生脱离，即产生离线现象。受电弓一旦发生离线，便伴随着电弧放电现象的出现，产生的电弧火花烧蚀接触线和受电弓滑板，缩短其使用寿命；电弧火花产生高频的电磁波对周围的通信线路造成无线电杂音干扰；而且离线电流变化陡峭，还会使机车牵引变压器承受高频振荡过电压。因此，弓网离线给电气化铁路运营系统带来诸多的负面影响，特别是近年来随着我国电气化列车运行速度的不断提高，弓网离线现象更为突出，成为制约电气化铁路发展的关键因素而备受关注。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统。
5.本发明提供的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统，包括下列模型中的一种或几种：
6.等效车模型、轨旁环境模型和干扰源模型，
7.其中，
8.所述等效车模型、轨旁环境模型为实体模型；
9.所述干扰源模型包括发射天线，所述发射天线设置于实际电弧发生位置，所述干扰源模型中的干扰源是通过所述发射天线在所述实际电弧发生位置发射干扰波形来实现。
10.进一步，
11.所述干扰波形是磁悬浮车的受电弓与传输线之间产生的电弧干扰波形。
12.进一步，
13.所述等效车模型包括模拟车体(1)，所述模拟车体(1)包括所述磁悬浮车的受电弓。
14.进一步，
15.所述轨旁环境模型包括轨道、轨枕和所述轨道上与车载天线进行通信的环线系统
(3)和应答器系统(2)。
16.进一步，
17.所述模拟车体(1)上车载的天线和电气设备分离。
18.进一步，
19.所述电气设备包括辅助逆变器、牵引逆变器。
20.进一步，
21.所述干扰源为电弧干扰源，所述电弧干扰源等效为电弧等效动态电阻，所述电弧等效动态电阻上的电压通过弓网离线电弧分布参数模型求解得到。
22.进一步，
23.所述弓网离线电弧分布参数模型包括三个支路：牵引变压器支路，列车车体等效电路和电分相支路。
24.进一步，
25.所述牵引变压器支路包括串联的牵引变电所等效电阻、牵引变电所等效电抗和牵引变电所等效电源，
26.其中，
27.所述牵引变电所等效电阻的第二端连接所述牵引变电所等效电抗的第一端，所述牵引变电所等效电抗的第二端连接所述牵引变电所等效电源的第一端，所述牵引变电所等效电阻的第一端作为所述牵引变压器支路的第一端，所述牵引变电所等效电源的第二端作为所述牵引变压器支路的第二端，牵引变压器支路的第二端接地；
28.所述列车车体等效电路包括串联的电力机车等效电抗和电力机车等效电阻，
29.其中，
30.所述电力机车等效电抗的第一端连接所述电力机车等效电阻的第二端，所述电力机车等效电阻的第一端作为列车车体等效电路的第一端，所述电力机车等效电抗的第二端作为列车车体等效电路的第二端；
31.所述电分相支路为开路，包括电分相等效电阻；
32.所述列车车体等效电路和电分相支路并联，列车车体等效电路的第一端通过第二传输线连接所述电分相支路的第一端，所述列车车体等效电路的第二端连接所述电分相支路的第二端；
33.所述列车车体等效电路和电弧等效动态电阻构成串联支路，所述列车车体等效电路的第一端连接所述电弧等效动态电阻的第一端；
34.所述串联支路与牵引变压器支路并联，所述电弧等效动态电阻第二端通过第一传输线连接所述牵引变压器支路的第一端，所述列车车体等效电路的第二端连接所述牵引变压器支路的第二端。
35.进一步，
36.所述弓网离线电弧分布参数模型的求解包括以下步骤：
37.设定所述第一传输线和第二传输线的节点，所述节点不含传输线的端点；
38.对所述节点求解；
39.对所述第一传输线端点求解；
40.对所述第二传输线端点求解。
41.进一步，
42.所述设定所述第一传输线和第二传输线的节点包括：
43.在所述第一传输线上、沿牵引变压器支路的第一端朝向所述电弧等效动态电阻的第二端的第一方向均匀设置n-1个节点，n为大于2的整数；
44.在所述第二传输线上、沿电弧等效动态电阻的第一端朝向所述电分相支路的第一端的第二方向均匀设置m-1个节点，m为大于2的整数。
45.进一步，
46.所述对所述节点求解包括：
47.设v1，
…
，v
n-1
是所述第一传输线上沿所述第一方向依次分布的各所述节点的电压，i1，
…
，i
n-1
是所述第一传输线上沿所述第一方向依次分布的各所述节点的电流，v
m1
，
…
，v
m-1
是所述第二传输线上沿所述第二方向依次分布的各所述节点的电压，i
m1
，
…
，i
m-1
是所述第二传输线上沿所述第二方向依次分布的各所述节点的电流，
48.通过时域有限差分法对各所述节点的电压和电流进行描述：
[0049][0050][0051]
其中，
[0052]
v(z,t)和i(z,t)分别表示各所述节点的电压和电流，z代表时域有限差分法中的节点，t代表时间，r0为分布电阻，c0为分布电容，l0为分布电感，g0为分布电导。
[0053]
进一步，
[0054]
所述对所述第一传输线端点求解和对所述第二传输线端点求解包括：
[0055]
求解：牵引变压器支路电压v0，电分相支路的端口电压vm，列车车体等效电路电压v
0m
，电弧等效动态电阻电压vn。
[0056]
进一步，
[0057]
牵引变压器支路电压v0满足迭代公式：
[0058][0059]
其中，n1为迭代次数，为大于1的整数，
△
z为时域有限差分法中的节点间距；
[0060]
电分相支路的端口电压vm满足迭代公式：
[0061][0062]
其中，n2为迭代次数，为大于1的整数，r
∞
为所述电分相等效电阻的电阻值，r
∞
》5000ω。
[0063]
进一步，
[0064]
求解所述列车车体等效电路电压v
0m
和电弧等效动态电阻电压vn时，把接触网对所
述电弧等效动态电阻和列车车体等效电路的作用通过第一诺顿电路和第二诺顿电路等效，
[0065]
所述第一诺顿电路包括并联的第一受控电流源与第一导纳，所述第二诺顿电路包括并联的第二受控电流源与第二导纳；
[0066]
所述第一诺顿电路的第一端连接所述电弧等效动态电阻的第二端，所述第一诺顿电路的第二端连接所述列车车体等效电路的第二端，所述第二诺顿电路的第一端连接所述电弧等效动态电阻的第一端，所述第二诺顿电路的第二端连接所述列车车体等效电路的第二端；
[0067]
设所述第一诺顿电路的电压为u1，u1即电弧等效动态电阻电压vn，所述第二诺顿电路的电压为u2，u2即列车车体等效电路电压v
0m
，所述第一导纳和第二导纳的导纳值均为g
eq
，
[0068]
所述第二诺顿电路的电压u2满足迭代公式
[0069][0070]il
为诺顿等效后的电感支路电流，
[0071]
所述第一诺顿电路的电压u1满足迭代公式
[0072][0073][0074][0075][0076]
其中，n3为迭代次数，为大于1的整数，r
t
为所述电力机车等效电阻的电阻值，l
t
为所述电力机车等效电抗的电抗值，i
sm
为诺顿等效后第二诺顿电路侧的接触网电流，ik和vk代表所述述第一传输线和第二传输线上第k个节点的电流和电压。
[0077]
本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统可建立在实验室内，对车体、轨旁环境和干扰源进行了整体模拟，方便研究人员解决磁悬浮车地通信出现的故障和开展未来出现电磁威胁的防护措施研究。
[0078]
本发明的模拟系统包含中国磁悬浮车地通信技术的两种系统，实现上述两种磁悬浮车地通信技术模式(双制式)，即本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统的试验台包含两种制式的车地通信系统-应答器通信系统、环线通信系统。
[0079]
本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统针对弓网离线电弧的电磁辐射干扰情况，通过数值计算的方式模拟出电弧电压波形，将该电弧电压波形作为发射天线的输入信号，辐照磁悬浮车地通信系统。当电弧发生位置(受电弓与传输线接触点)的发射天线处于工作状态时，发射电弧波形(干扰)，开展通信系统受扰试验。
[0080]
本发明可应用于如上海轨道交通2号线，该线路即使用已有twc环线实现车地通信，也可再加装应答器控制停车。本发明既可以对环线与应答器的电气兼容性进行测试分
析，也可以分别测试电弧对两种通信系统的电磁干扰情况。
[0081]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0082]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0083]
图1示出了根据本发明实施例的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统的整体示意图；
[0084]
图2示出了根据本发明实施例的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统的电力机车过分相过程示意图；
[0085]
图3示出了根据本发明实施例的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统中弓网离线电弧分布参数模型；
[0086]
图4示出了根据本发明实施例的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统中牵引变压器支路电压的差分离散方式示意图；
[0087]
图5示出了根据本发明实施例的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统中电分相支路电压的差分离散方式示意图；
[0088]
图6示出了根据本发明实施例的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统中电弧等效动态电阻电压、列车车体等效电路电压的差分离散方式示意图。
具体实施方式
[0089]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0090]
图1所示为本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统，其中，1为模拟车体，2为应答器系统，3是环线系统，4为f型钢轨。参见图1，本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统包括三部分：第一部分，为将磁悬浮车运行时的轨旁环境1：1还原的第一模型部分，这里的轨旁环境是指磁悬浮车运行时的轨道即f型钢轨4、轨枕和轨道上与车载天线进行通信的环线系统3和应答器系统2等等；第二部分，为将磁悬浮车及其上电气设备与布线进行等效的第二模型部分，包括模拟车体1；第三部分，是是对干扰源进行等效的第三模型部分。即本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统包括：轨旁环境模型、等效车模型和干扰源模型，其中，等效车模型中的车载的天线和电气设备(如辅助逆变器、牵引逆变器等)可进行分离，便于本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统在北京地铁磁浮s1线模式和长沙凤凰磁浮线模式这两种模式之间(即环线传输系统和应答器传输系统两种车地通信系统之间)进行切换。本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系
统通过移动等效车模型模拟磁悬浮车辆的运行，并采用北京地铁磁浮s1线与长沙凤凰磁浮线的轨道参数设计所述第一模型部分。
[0091]
电力机车过分相有3种方式，分别为地面开关自动过分相、柱上开关自动过分相以及车载自动过分相，而其中应用最广泛的是车载自动过分相技术。为解决电力机车受多弓运行条件的限制，现如今部分高速铁路使用三断口锚段关节式电分相。电力机车过分相区时只需关闭真空断路器(vacuum circuit breaker，vcb)惰行，此间不降弓，所以受电弓会经过从“有电”到“无电”，再从“无电”到“有电”过渡的情况。图2是电力机车过三断口电分相的原理。参见图2，电力机车由左向右行驶，在未到达aa点之前，电力机车的受电弓只与左边的接触网(即传输线)接触，aa-bb区段、cc-dd区段代表的是接触网与中性线的等高阶段(即这一段内同时存在接触网和中性线)，在aa-bb区段和cc-dd区段，电力机车同时接触接触线和中性线，受电弓上的电压仍是27.5kv；bb-cc区段表示的是两中性线的等高阶段(即这一段内只有两根中性线)，被称作无电区，列车在无电区运行时，受电弓同时接触两根中性线。电力机车的受电弓在通过bb点的瞬间，列车会有一个从“有电”到“无电”的过渡，同理，列车受电弓在通过cc点的瞬间，也会有一个从“无电”到“有电”的过渡。当电力机车经过分相区的aa、bb、cc和dd四点时，电路结构会明显改变，电路结构的瞬间变化会形成高阶震荡电路从而产生过电压。电力机车通过整个无电区时可以分为四个过渡过程(即暂态过程)，即：过渡过程1、列车进入无电区时接触网通过受电弓与中性线接触；过渡过程2、受电弓完全脱离接触线；过渡过程3、出分相区时中性线通过受电弓与接触线再接触；过渡过程4、受电弓脱离中性线。
[0092]
所述四个暂态过程包括：
[0093]
(1)第一暂态过程：当模拟车体1中磁悬浮车的受电弓在图2中的aa点由接触网中a相供电臂滑行至中性线时，由于中性线上存在a相供电臂的感应出电压(传输线上50hz的交流电)，受电弓的弓头和中性线接触的刹那，中性线上的感应电压会和a相供电臂的供电电压叠加产生过电压。在第一暂态过程中，受电弓的弓头和中性线的距离会逐渐减小，当a相供电臂和中性线的电压差高于它们之间空气间隙的耐压程度时，会击穿空气间隙，产生第一弓网电弧。
[0094]
(2)第二暂态过程：当所述受电弓的弓头在图2中的bb点脱离接触网中a相供电臂时，中性线电路和整个牵引供电系统分离，会使整个线路的拓扑结构瞬间发生变化，电容和电抗中储存的电能在新的电路结构中振荡，产生瞬态过电压，即发生第二弓网电弧现象。
[0095]
(3)第三暂态过程：当所述受电弓的弓头在图2中的cc点左侧依靠惯性向右滑行时，受电弓与接触网中b相供电臂的距离逐渐减小，当在cc点受电弓与b相供电臂接触瞬间，与第一暂态过程类似会形成过电压，并且过电压将击穿空气，发生第三弓网电弧现象。
[0096]
(4)第四暂态过程：当所述受电弓的弓头在图2中的dd点开始脱离中性线，与第一暂态过程类似，整个线路在此时发生拓扑结构的瞬间变化，出现瞬态过电压，产生第四弓网电弧现象。
[0097]
采用本发明的本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统时，需进行如下步骤：
[0098]
a1、通过利用信号发生器并以功率放大器作辅助，对本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统注入干扰，以此来模拟非实验场地导致车地通信故障的骚扰源。
[0099]
b1、通过利用频谱仪/示波器、同轴线和电流探头/天线，在实验室内研究人为注入本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统的信号的频域/时域特性。
[0100]
c1、根据信号特性，从源头、传播途径和敏感设备中考虑电磁防护措施。针对每种措施进行实验室的检验，通过上述步骤b1。
[0101]
本发明的本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统中，干扰源模型中的干扰源信号，是通过构建直接供电列车过分相等效电路图进行模拟，通过分析与上述四个暂态过程对应的暂态电路之一，经计算求解出磁悬浮车的受电弓与传输线之间产生的电弧干扰波形，再通过发射天线在实际电弧发生位置发射该电弧干扰波形，以此模拟干扰过程，从而得到本实验装置的干扰源。
[0102]
电弧干扰源arc，是以电弧电压作为本发明的电弧激励源。所述电弧电压的计算是通过时域混合算法计算得到。时域混合算法包括如下步骤：
[0103]
一、建立弓网离线电弧分布参数模型，以此来计算电弧产生的电压和电流。图3为发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统中弓网离线电弧分布参数模型。参见图3，所述弓网离线电弧分布参数模型中，电弧干扰源arc等效为电弧等效动态电阻r
arc
(可根据流过r
arc
的电流来实时调整r
arc
的大小)。所述弓网离线电弧分布参数模型包括三个支路：牵引变压器支路，列车车体等效电路和电分相支路。牵引变压器支路包括串联的牵引变电所等效电阻rs，牵引变电所等效电抗ls和牵引变电所等效电源us，其中，牵引变电所等效电阻rs的第二端连接牵引变电所等效电抗ls的第一端，牵引变电所等效电抗ls的第二端连接牵引变电所等效电源us的第一端；牵引变电所等效电阻rs的第一端作为牵引变压器支路的第一端，牵引变电所等效电源us的第二端作为牵引变压器支路的第二端，牵引变压器支路的第二端接地。列车车体等效电路包括串联的电力机车等效电抗l
t
和电力机车等效电阻r
t
，其中，电力机车等效电抗l
t
的第一端连接电力机车等效电阻r
t
的第二端，电力机车等效电阻r
t
的第一端作为列车车体等效电路的第一端，电力机车等效电抗l
t
的第二端作为列车车体等效电路的第二端。电分相支路为开路，视为一个电分相等效电阻ra。
[0104]
弓网离线电弧分布参数模型中，列车车体等效电路和电分相支路并联，即列车车体等效电路的第一端通过第二传输线连接电分相支路的第一端，列车车体等效电路的第二端连接电分相支路的第二端；列车车体等效电路和电弧等效动态电阻r
arc
构成串联支路，列车车体等效电路的第一端连接电弧等效动态电阻r
arc
第一端。所述串联支路与牵引变压器支路并联，即电弧等效动态电阻r
arc
第二端通过第一传输线连接牵引变压器支路的第一端，列车车体等效电路的第二端连接牵引变压器支路的第二端。
[0105]
图3中，v1，
…
，v
n-1
是牵引变压器支路一端至电弧等效动态电阻r
arc
间的第一传输线的各节点的电压，i1，
…
，i
n-1
是牵引变压器支路一端至电弧等效动态电阻r
arc
一端间第一传输线的各节点的电流，v
m1
，
…
，v
m-1
是列车车体等效电路的一端至电分相支路一端的间的第二传输线的各节点的电压，i
m1
，
…
，i
m-1
是列车车体等效电路的一端至电分相支路一端间的第二传输线的各节点的电流。若考虑传输线的两端的端点也为节点，第一传输线共有n+1个节点，第二传输线共有m+1个节点，n和m均为大于2的整数。v0为牵引变压器支路的电压，vn为电弧等效动态电阻r
arc
的电压，vm为电分相支路的端口电压，v
0m
为列车车体等效电路的电压。在图3中的r
∞
是电分相等效电阻ra的电阻值。
[0106]
二、利用有限时域差分方法(fdtd)网格划分接触网中传输线(即上述第一传输线
和第二传输线)，通过时域有限差分法对接触网上的上述各节点的电压和电流进行描述：
[0107][0108][0109]
其中，v(z,t)和i(z,t)分别表示接触网上上述各节点的电压和电流响应，z代表时域有限差分法中的节点，t代表时间。接触网分布电阻r0＝0.149ω/km，接触网分布电容c0＝7.7e-6uf/m，接触网分布电感l0＝1.44uh/m，接触网分布电导g0＝0.8。
[0110]
三、考虑到牵引变压器支路的电压v0、电分相支路的端口电压vm、电弧等效动态电阻r
arc
的电压vn、列车车体等效电路的电压v
0m
不满足fdtd的中心差分格式，所以结合电路分析方法对这四个电压进行特殊处理。
[0111]
图4所示为牵引变压器支路电压v0的差分离散方式示意图。图4中，is为牵引变压器支路的电流，
△
z为时域有限差分法中的节点间距。
[0112]is
满足
[0113][0114]
上式中，
△
t代表离散时间间隔，n0为迭代次数，为大于1的整数，ls为牵引变电所等效电抗的电抗值，rs牵引变电所等效电阻的电阻值，us为牵引变电所等效电源的电压值。
△
z可取20m，
△
t可取3.333
×
10-8
s。
[0115]
对于牵引变压器支路的电压v0，参考图4进行前项差分处理，结合电路分析方法得到始端电压(即牵引变压器支路电压)v0的迭代公式为
[0116][0117]
其中，n1为迭代次数，为大于1的整数。
[0118]
图5为电分相支路端口电压vm的差分离散方式示意图。图5中，i
l
为电分相支路的电流，i
l
＝vm/r
∞
。电分相支路为开路，将其电分相等效电阻ra视为无限大电阻(可设置r
∞
为大于5000ω的电阻值，如10000ω)。参考图5，对电分相支路端口电压vm进行后项差分处理，结合电路分析方法得到终端电压(即电分相支路的端口电压)vm的迭代公式为
[0119][0120]
其中，n2为迭代次数，为大于1的整数。
[0121]
图6示出了电弧等效动态电阻电压vn、列车车体等效电路电压v
0m
的差分离散方式示意图。把电弧等效动态电阻r
arc
的电压进行前项差分，把列车车体等效电路电压进行后项差分，其中，结合电路分析方法，把接触网对电弧等效动态电阻r
arc
和列车车体等效电路的作用通过诺顿等效等效为第一诺顿电路和第二诺顿电路。图3中的i
lm
为诺顿等效后左侧(即第一诺顿电路侧)接触网电流，i
sm
为诺顿等效后右侧(即第二诺顿电路侧)接触网电流。
[0122][0123][0124][0125]
其中，n为迭代次数，为大于1的整数。
[0126]
图6中，第一受控电流源(提供电流i
lh
)与第一导纳g
eq1
并联构成第一诺顿电路，第二受控电流源(提供电流i
sh
)与第二导纳g
eq2
构成第二诺顿电路。第一诺顿电路的第一端连接电弧等效动态电阻r
arc
的第二端，第一诺顿电路的第二端连接列车车体等效电路的第二端。第二诺顿电路的第一端连接电弧等效动态电阻r
arc
的第一端，第二诺顿电路的第二端连接列车车体等效电路的第二端。参考图5，结合电路分析方法，可求得电弧等效动态电阻r
arc
的和列车车体等效电路上的电压和电流。其中电弧等效动态电阻r
arc
上的电压和电流就是电弧放电产生的电压和电流。设第一诺顿电路的电压为u1(即电弧等效动态电阻电压vn)，第二诺顿电路的电压为u2(即列车车体等效电路电压v
0m
)，第一导纳g
eq1
和第二导纳g
eq2
的导纳值均为g
eq
。列车车体等效电路电压v
0m
的迭代公式为：
[0127][0128]
其中，n3为迭代次数，为大于1的整数，r
t
为电力机车等效电阻r
t
的电阻值，l
t
为电力机车等效电抗l
t
的电抗值，i
l
为诺顿等效后的电感支路电流，i
l
满足
[0129][0130]
上式中，n4为迭代次数，为大于1的整数，f为源项且
[0131]
f＝f(t)＝-(r
arc
+1.0/g
eq
)
·ish-i
lh
/g
eq
，
[0132][0133]
a和b为待定系数，分别表示为：
[0134]
a＝l
t
+(r
arc
+1.0/g
eq
)
·
l
t
·geq
和
[0135]
b＝r
t
+r
arc
+1.0/g
eq
+(r
arc
+1.0/g
eq
)
·rt
·geq
，
[0136]rt
＝0.0065ω，l
t
＝0.029uh，电弧等效动态电阻r
arc
的电阻值r
arc
＝1/g，g是动态电导，初始值为0.8。
[0137][0138]
[0139][0140]
ik和vk代表前述第一传输线和第二传输线上第k个节点的电流和电压。
[0141]
电弧等效动态电阻电压vn的迭代公式为：
[0142][0143]
本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统可建立在实验室内，包含中国磁悬浮车地通信技术的两种模式(双制式)，即本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统的试验台包含两种制式的车地通信系统-应答器通信系统、环线通信系统。方便研究人员解决磁悬浮车地通信出现的故障和开展未来出现电磁威胁的防护措施研究。
[0144]
本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统针对弓网离线电弧的电磁辐射干扰情况，通过数值计算的方式模拟出电弧电压波形，将该电弧电压波形作为发射天线的输入信号，辐照磁悬浮车地通信系统。当电弧发生位置(受电弓与传输线接触点)的发射天线处于工作状态时，发射电弧波形(干扰)，开展通信系统受扰试验。
[0145]
本发明的双制式磁悬浮车地通信电磁干扰模拟系统既可以对环线与应答器的电气兼容性进行测试分析，也可以分别测试电弧对两种通信系统的电磁干扰情况。
[0146]
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。