EMS型高速磁浮列车轨道间隙静磁暴露乘客安全评估

作     者：潘强强 逯迈 

作者机构：兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51867014 51567015) 

主　　题：磁浮列车 静磁场 轨道间隙 电磁暴露 评估 

摘      要：分段磁浮列车轨道功能区的衔接间隙使悬浮励磁线圈产生的静磁场发生电磁泄漏。为研究衔接间隙对静磁场泄漏的影响以及量化评估泄漏静磁场对车厢内乘客健康安全风险，考虑到泄漏静磁场在乘客身体具体分布不易测量，基于有限元软件COMSOL，建立3人同排连坐乘客坐姿人体模型以及EMS型高速磁浮轨道、车体模型，通过数值仿真对比分析相邻梁跨间、梁跨内功能区衔接处的功能件衔接间隙和定子衔接间隙大小以及定子铁芯衔接间隙相对功能件衔接间隙位置的错位移动对泄漏静磁场的影响，提出减小轨道上方空间静磁场暴露优化方法；同时，结合静磁场电磁暴露限值标准，计算并量化评估同排连坐3人乘客在轨道较大间隙上方车厢内的电磁暴露情况。结果表明：减小轨道间隙衔接距离，可以减小励磁线圈在轨道上方空间电磁泄漏，且错位移动定子铁芯距离-1 548 mm，轨道平面及上方600 mm平面与沿列车行进方向磁极铁芯中心线切面正交线位置轨道间隙泄漏的|B|值均可大幅度减小；同排连坐3位乘客头部、躯干|B|的最大值分别约占标准GB/T 32383—2020中1 mT静磁场限值的1.9%、3.4%，心脏起搏器脉冲发生装置安装区域|B|的最大值约占标准GB16174.2—2015中静磁场为1 mT设备试验值要求的2%。研究成果可为EMS型高速磁浮列车系统电磁暴露剂量学的研究提供数据参考。