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Reflection on methodology of the correlation between electromagnetic interference and safety in high-speed railway

Railway Sciences 2024年第1期3卷 84-96页

作者： Chang Liu Shiwu Yang Yixuan Yang hefei cao Shanghe Liu Department of Electromagnetic Environmental Effects Technology Studio CRSC Research and Design Institute Group Co.Ltd.BeijingChina School of Traffic and Transportation Shijiazhuang Tiedao UniversityShijiazhuangChina School of Automation and Intelligence Beijing Jiaotong UniversityBeijingChina Infrastructure Technology Research Institute CRSC Research and Design Institute Group Co.Ltd.BeijingChina Research Center for Electromagnetic Environmental Effects Shijiazhuang Tiedao UniversityShijiazhuangChina

Purpose – In the continuous development of high-speed railways, ensuring the safety of the operation controlsystem is crucial. Electromagnetic interference (EMI) faults in signaling equipment may cause transportationinterruptions, delays and even threaten the safety of train operations. Exploring the impact of disturbances onsignaling equipment and establishing evaluation methods for the correlation between EMI and safety isurgently ***/methodology/approach – This paper elaborates on the necessity and significance of studying theimpact of EMI as an unavoidable and widespread risk factor in the external environment of high-speed railwayoperations and continuous development. The current status of research methods and achievements from theperspectives of standard systems, reliability analysis and safety assessment are examined layer by ***, it provides prospects for innovative ideas for exploring the quantitative correlation between EMIand signaling *** – Despite certain innovative achievements in both domestic and international standard systems andrelated research for ensuring and evaluating railway signaling safety, there’s a lack of quantitative and strategic research on the degradation of safety performance in signaling equipment due to EMI. A quantitativecorrelation between EMI and safety has yet to be established. On this basis, this paper proposes considerationsfor research methods pertaining to the correlation between EMI and ***/value – This paper overviews a series of methods and outcomes derived from domestic andinternational studies regarding railway signaling safety, encompassing standard systems, reliability analysisand safety assessment. Recognizing the necessity for quantitatively describing and predicting the impact ofEMI on high-speed railway signaling safety, an innovative approach using risk assessment techniques as abridge to establish the correlation between EMI and signaling safety is proposed.

关键词： Electromagnetic interference Reliability Safety Risk assessment Signaling system High-speed railway

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应答器传输单元滤波性能优化研究

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铁路通信信号工程技术 2024年第4期21卷 1-9页

作者：曹鹤飞孟天旭杨景博向磊北京全路通信信号研究设计院集团有限公司北京100070 北京市高速铁路运行控制系统工程技术研究中心北京100070 北京铁路信号有限公司北京102613 石家庄铁道大学石家庄050043

概述电磁轨道环境下应答器系统受电磁干扰的研究现状,并依据电磁干扰防护的常用方法提出优化应答器传输单元滤波性能的方案。对现有应答器传输单元滤波性能进行分析,由传统方法设计新滤波电路。针对传统计算方式得到的滤波电路性能指标... 详细信息

概述电磁轨道环境下应答器系统受电磁干扰的研究现状,并依据电磁干扰防护的常用方法提出优化应答器传输单元滤波性能的方案。对现有应答器传输单元滤波性能进行分析,由传统方法设计新滤波电路。针对传统计算方式得到的滤波电路性能指标存在偏差的问题,采取NSGA-Ⅱ算法优化计算方案;在考虑传输线以及实际元器件后,实现滤波电路的等效。采用软件优化参数减小分布参数的影响并制备实体滤波器。最终使用频谱仪测试滤波器的插入损耗指标,与设计时的理论值进行比对,验证方案的可行性。

关键词：应答器传输系统电磁干扰插入损耗

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Electrostatic Discharge Effects on the High-voltage Solar Array

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高电压技术 2013年第10期39卷 2392-2397页

作者： YUAN Qingyun SUN Yongwei cao hefei LIU Cunli Electromagnetic Environment Effect Key Laboratory Mechanical Engineering College Shijiazhuang 050003 China

A certain number of charges are deposited on the surface of high-voltage solar array because of effects of space plasma,high-energy charged particles,and solar illumination,hence the surface is *** of electrostatic discharge(ESD) occur on the surface when the deposited charges exceed a threshold *** this paper,the mechanism of this ESD is *** ground simulation experiment of the ESD using spacecraft material under surface charging is described,and a novel ESD protecting method for high-voltage solar array,*** active protecting method based on the local strong electric field array is *** results show that the reversal potential gradient field between the cover surface and the substrate materials of high-voltage solar array is a triggering factor for the ESD on the *** threshold voltage for the ESD occurring on the surface is about 500 *** charged particles could be deflected using the electric field active protecting method,and hence the ESD on the surface is avoided even when the voltage on the conductor array increases to a certain *** results pave the way for further developing the protecting measures for high-voltage solar arrays.

关键词：静电放电太阳电池阵太阳能电池阵列电效应高能带电粒子表面充电高压保护方法

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非全屏蔽式动车辐射发射测试装置研究

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高电压技术 2017年第10期43卷 3337-3343页

作者：曹鹤飞马策一任杰北京交通大学电子信息工程学院北京100044 石家庄铁道大学电气与电子工程学院石家庄050043

为较准确地测试出动车(EMU)行进过程中车体最大的辐射场强值,有必要降低背景噪声对测试的影响。引入了一种非全屏蔽箱体,该屏蔽箱体是根据电磁屏蔽理论设计,利用金属外壳、铁氧体层以及泡沫角锥吸波材料的多层复合屏蔽结构,对背景噪声... 详细信息

为较准确地测试出动车(EMU)行进过程中车体最大的辐射场强值,有必要降低背景噪声对测试的影响。引入了一种非全屏蔽箱体,该屏蔽箱体是根据电磁屏蔽理论设计,利用金属外壳、铁氧体层以及泡沫角锥吸波材料的多层复合屏蔽结构,对背景噪声的电场强度进行有效衰减。通过仿真软件对非全屏蔽箱体的抑制能力进行检测,初步得到了屏蔽箱体内部的电场分布情况,以及屏蔽箱体内外空间的电场分布图。测试结果表明,当背景噪声频率为80 MHz^2 GHz时,非全屏蔽箱体中放置测试天线的位置,背景噪声的电场强度会由1 V/m衰减至0.25V/m以下,各频点平均衰减80%以上。对于波源设置在动车车体其他位置,各频点平均衰减至0.1 V/m以下,抑制效果明显。由这些数据结果初步验证了非全屏蔽箱体的引入对于测试动车最大辐射场强的必要性,以及进行实物测试的可行性。

关键词：电磁兼容背景噪声非全屏蔽箱体电场强度电磁屏蔽

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月尘对太阳电池阵开路电压影响研究

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太阳能学报 2015年第3期36卷 551-555页

作者：孙永卫曹鹤飞原青云军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄050003 石家庄学院物理系石家庄050035

通过地面模拟实验获得月尘对光线遮挡效果数据,结合月尘和光传输特性,拟合出一新的月尘对光线遮挡数学模型。理论计算结果与实验数据进行对比,验证该模型的准确性。发现随着月尘厚度线性增加而光线的透过率呈指数下降。通过月尘吸附对... 详细信息

通过地面模拟实验获得月尘对光线遮挡效果数据,结合月尘和光传输特性,拟合出一新的月尘对光线遮挡数学模型。理论计算结果与实验数据进行对比,验证该模型的准确性。发现随着月尘厚度线性增加而光线的透过率呈指数下降。通过月尘吸附对太阳电池阵开路电压影响的研究,提出一个新的解析表达式。地面模拟实验获得月尘对太阳电池阵开路电压影响数据,理论计算结果与实验数据进行对比,验证该理论模型的可行性和准确性。发现随着月尘厚度线性增加太阳电池阵开路电压呈指数下降。

关键词：月尘遮挡太阳电池阵电压

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用锥面砧镦粗减小镦偏的分析

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金属成形工艺 1994年第6期12卷 267-272页

作者：曹诗倬合肥工业大学

由于剪切坯料端面偏斜,拍扁时压成椭圆形,此文称此现象为镦偏。此文分析了用锥形砧镦粗减小镦偏的作用,建立了分步压缩的主应力法计算模型模拟减小镦偏过程,描述了锥砧的斜角、接触面摩擦系数、压下量等参量对减小镦偏的作用,给出了具... 详细信息

由于剪切坯料端面偏斜,拍扁时压成椭圆形,此文称此现象为镦偏。此文分析了用锥形砧镦粗减小镦偏的作用,建立了分步压缩的主应力法计算模型模拟减小镦偏过程,描述了锥砧的斜角、接触面摩擦系数、压下量等参量对减小镦偏的作用,给出了具有参考价值的计算结果。

关键词：镦偏主应力法椭圆度镦粗

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月尘环境下太阳电池阵表面充电的数值模拟研究

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高电压技术 2015年第3期41卷 986-990页

作者：孙永卫曹鹤飞原青云军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄050003 石家庄学院物理系石家庄050035

为得到月尘环境下太阳电池阵表面充电特性,根据等效电路原理,结合月尘特殊环境以及太阳电池阵结构特点,建立了月尘环境下太阳电池阵表面充电模型,并分别在阴暗区和光照区两种不同环境下进行了表面充电数值模拟分析。研究结果表明,由于... 详细信息

为得到月尘环境下太阳电池阵表面充电特性,根据等效电路原理,结合月尘特殊环境以及太阳电池阵结构特点,建立了月尘环境下太阳电池阵表面充电模型,并分别在阴暗区和光照区两种不同环境下进行了表面充电数值模拟分析。研究结果表明,由于月球表面复杂的空间环境,不同区域、不同时间具有不同的空间环境,在等效电路数值模拟过程中,电路中各个等效元件的参数值会随着环境的改变而改变。月球日照区域,太阳电池阵表明电势最高可达到100 V。在阴暗区,由于电子的热运动速度远大于离子的热运动速度,太阳电池阵表面电势为-100^-2 000 V,极端条件下能够达到-5 000 V。该计算结果对月尘环境下太阳电池阵静电防护具有一定指导价值。

关键词：月尘环境太阳阵等效电路表面充电数值模拟电位

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On Sums of Exponents of Factoring Integers

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Journal of Mathematical Research with Applications 1993年第2期 166-166页

作者： Gu Tongxing (hefei Branch of Academia Sinica,hefei)cao Huizhong(Shandong University,Jinan)

Let n=pp…pbe the prime factorization of *** h（n）=min（β,β,…,β）and H（n）=max（β,β,…,β）.For convenience take h（1）=1 and H（1）=*** suggested that it is likely that sum from i=1 to n h（i）=n+c n+o（n）,w... 详细信息

关键词： factorization convenience likely powerful conjecture integers Riemann Illinois

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航天器内部孤立导体电子照射表面起电时域特性

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高电压技术 2015年第3期41卷 991-997页

作者：曹鹤飞孙永卫原青云许滨军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄050003 石家庄学院物理系石家庄050035

为解决高能电子给航天器内部孤立导体带来的静电充电问题,综合考虑空间环境中电子流密度、照射电子能量、金属材料二次电子特性及材料大小等因素,理论推导出电子照射金属表面起电时域一般微分表达式。利用有限差分法对微分方程进行数值... 详细信息

为解决高能电子给航天器内部孤立导体带来的静电充电问题,综合考虑空间环境中电子流密度、照射电子能量、金属材料二次电子特性及材料大小等因素,理论推导出电子照射金属表面起电时域一般微分表达式。利用有限差分法对微分方程进行数值求解,通过具体例子讨论了不同金属在电子照射下表面电位随时间变化的情况。得到了入射电子流密度、电子能量、金属二次电子系数及照射时间等因素与航天器内部孤立导体表面电位变化规律。结果表明,通过对材料及航天器内部空间环境参数的控制,可以使充电至放电电位所需时间大于放电时间,避免持续不间断放电的发生,从而减小放电造成的危害。

关键词：孤立导体电子照射二次电子表面电位起电时间电子能量

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高空低气压、低温环境下的电晕放电模拟试验系统

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高电压技术 2015年第2期41卷 578-583页

作者：刘浩刘尚合曹鹤飞樊高辉王彤军械工程学院静电与电磁防护研究所石家庄学院物理系中国人民解放军96273部队

为研究高空低气压、低温环境下的电晕放电特性,研制了由气压泵、气压计、温控箱、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的低气压、低温环境电晕放电模拟试验系统。该系统可实现10-2 Pa^100 k Pa范围内的气压调节和-60~20℃范围... 详细信息

为研究高空低气压、低温环境下的电晕放电特性,研制了由气压泵、气压计、温控箱、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的低气压、低温环境电晕放电模拟试验系统。该系统可实现10-2 Pa^100 k Pa范围内的气压调节和-60~20℃范围内的温度调节,满足试验所需的气压和温度要求。并利用此系统进行了不同气压下的电晕放电试验,初步得到了电流波形随气压的变化规律。试验结果表明:在10~100 k Pa气压范围内,当温度、湿度等其他环境因素基本不变时,随着气压的降低,电晕放电电流脉冲上升沿及放电形成所需要的时间增加,而放电电流脉冲下降沿和持续时间基本不变,分别约为320 ns和600 ns。

关键词：高空低气压低温电晕放电电流脉冲模拟试验系统

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