(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211075956.9 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 华测检测认证集团股份有限公司 地址 518101 广东省深圳市宝安区新 安街 道留仙三路4 号华测检测大楼 (72)发明人 白洪海　 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 动车组列车接地系统等效电路模型构建方 法 (57)摘要 本发明提供了一种动车组列车接地系统等 效电路模型构建方法， 包括如下步骤： 根据动车 组列车的接地系统拓扑结构及编组方式得到动 车组列车的接地回流网络； 计算各车体回流路径 的接地阻抗、 各接地线缆回流路径的接地阻抗、 各所钢轨回流路径的接地阻抗、 各车体等电位线 缆回流路径的接地阻抗及各接地电阻回流路径 的接地阻抗； 建立动车组列车接地系统等效电路 模型； 上述方法可以根据各种动车组列车的接地 系统拓扑结构及编组方式得到动车组列车的接 地回流网络， 并计算接地回流网络中每一回流路 径的接地阻抗值， 从而构建动车 组列车接地系统 等效电路模 型， 针对不同的动车 组列车系统都具 有较好的普适性， 提升了对动车 组列车接地系统 的分析效率。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115374541 A 2022.11.22 CN 115374541 A 1.一种动车组列车接地系统等效电路模型构建方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 根据动车组列车的接地系统拓扑结构及编组方式得到所述动车组列车的接地回流网 络， 所述接地回流网络包括车体回流路径、 接地线缆回流路径、 钢轨回流路径、 车体等电位 线缆回流路径及接地电阻回流路径； 计算各所述车体回流路径的接地阻抗、 各所述接地线缆回流路径的接地阻抗、 各所钢 轨回流路径的接地阻抗、 各所述车体等电位线缆回流路径的接地阻抗及各接地电阻回流路 径的接地阻抗； 根据所述接地 回流网络及各所述车体回流路径的接地阻抗、 各所述接地线缆 回流路径 的接地阻抗、 各所钢轨回流路径的接地阻抗、 各所述车体等电位线缆回流路径的接地阻抗， 以及各接地电阻回流路径的接地阻抗建立所述动车组列车接地系统等效电路模型。 2.根据权利要求1所述的动车组列 车接地系统等效电路模型构建方法， 其特征在于， 所 述车体回流路径的接地阻抗的计算公式为： Zr＝lr(R1+jωL1) 式中， Zr为各车体回流路径的接地阻抗， R1为车体单位长度电阻， L2为车体单位长度电 感， lr为各车体回流路径分别对应的每段 车体长度； 所述接地线缆回流路径的接地阻抗的计算公式为： Zn＝ln(R1+jωL2) 式中， Zn为各接地线缆回流路径的接地阻抗， R2为接地线缆单位长度电阻， L2为接地线 缆单位长度电感， ρ1为接地线缆电阻率， r为接地线缆截面半径， μ1为真空磁导率， ln为各接 地线缆回流路径分别对应的每段接地线缆长度； 所述钢轨回流路径的接地阻抗计算公式为： Zg＝lg(R3+jωL3) 式中， Zg为钢轨回流路径的接地阻抗， R3为钢轨单位长度电阻， L3为钢轨单位长度电感， k为修正系数， P为钢轨横截面周长， ρ2为钢轨电阻率， f为流经钢轨的电流频率， μ2为钢轨的 相对磁导 率， lg为各钢轨回流路径分别对应的每段钢轨 长度。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115374541 A 2动车组列车接地系统等效电路模型构建 方法 技术领域 [0001]本发明属于动车组列车接地系统技术领域， 更具体地说， 是涉及一种动车组列车 接地系统等效电路模型构建方法。 背景技术 [0002]目前， 我国的高速铁路均采用25kV的接触网对动车组列车供电， 为了使主电路电 流及列车上的车体电流能通过轨道回流到变电所， 进而保障动列车车组人员的人身安全以 及相关电气设备的可靠运行， 列车相应须具备良好的接地性能。 具体而言， 列车的接地性能 由其接地系统优劣决定， 当接地系统设计不佳时， 易导致列车电磁兼容效果较差， 进而产生 电磁干扰， 或者导致接地电流过大， 致使列车牵引电流回流不畅， 进而腐蚀轮轴及碳刷， 给 动车组列车的正常运行 带来安全隐患。 [0003]因此， 动车组列车的接地系统设计十分重要， 且为了分析接地系统的性能， 一般需 要对接地系统进 行仿真建模分析， 虽然前人已经针对不同型号的动车组列车接地系统分别 建立了具有针对性的等效电路模型， 但目前仍然缺 乏普适性的建模方法， 致使分析效率不 佳。 发明内容 [0004]本发明的目的在于提供一种动车组列车接地系统等效电路模型构建方法， 旨在解 决目前对接地系统进行仿真建模分析时， 缺 乏普适性的建模方法， 致使分析效率不佳的问 题。 [0005]为实现上述目的， 本发明采取的技术方案是， 提供一种动车组列车接地系统等效 电路模型构建方法， 包括如下步骤： [0006]根据动车组列车的接地系统拓扑结构及编组方式得到动车组列车的接地回流网 络， 接地回流网络包括车体回流路径、 接地线缆回流路径、 钢轨回流路径、 车体等电位线缆 回流路径及接地电阻回流路径； [0007]计算各车体回流路径的接地阻抗、 各接地线缆回流路径的接地阻抗、 各所钢轨回 流路径的接地阻抗、 各车体等电位线缆回流路径的接地阻抗及各接地电阻回流路径的接地 阻抗； [0008]根据接地回流网络及各车体回流路径的接地阻抗、 各接地线缆回流路径的接地阻 抗、 各所钢轨回流路径的接地阻抗、 各车体等电位线缆回流路径的接地阻抗， 以及各接地电 阻回流路径的接地阻抗建立动车组列车接地系统等效电路模型。 [0009]在其中一个实施例中， 车体回流路径的接地阻抗的计算公式为： [0010]Zr＝lr(R1+jωL1) [0011]式中， Zr为各车体回流路径的接地阻抗， R1为车体单位长度电阻， L1为车体单位长 度电感， lr为各车体回流路径分别对应的每段 车体长度； [0012]接地线缆回流路径的接地阻抗的计算公式为：说　明　书 1/5 页 3 CN 115374541 A 3