“十一.五”期间,我国将建设高速客运专线9,800km,这无疑是一项巨大的建设任务。由于无碴轨道和无绝缘轨道电路的优点,我国高速客运专线采用无碴轨道和无绝缘谐振轨道电路是必然趋势。但是,无碴轨道中纵横交错的钢筋网络将会使钢轨等效阻抗发生变化,从而使轨道电路长度缩短。从理论上阐明无碴轨道对无绝缘轨道电路的影响,并定量计算这种影响的大小是一件十分有意义的工作。 本文在简要介绍无碴轨道结构和无绝缘轨道电路工作原理的基础上,首次建立了钢轨与无碴轨道双层钢筋网络之间的电磁耦合模型,推导了钢轨等效阻抗的数学表达式,从理论上阐明了无碴轨道中纵横交错的钢筋网络对钢轨阻抗的影响。这种影响表现为钢轨阻抗的电阻分量加大、电抗分量减小。 其二,为了便于计算无碴轨道钢筋网络与钢轨之间的耦合作用,推导了钢轨与无碴轨道钢筋网络之间的互感、无碴轨道钢筋网络的自感和无碴轨道中两层钢筋网络之间互感的数学表达式。 最后,以一种板式无碴轨道为例,编程计算了各种电阻、电感参数和钢轨等效阻抗。通过与秦沈客运专线的现场实测数据比较,理论计算与现场实验结果相吻合,从而证明了本文提出的数学模型和计算公式的正确性。 本文的研究结果对于进一步开展无碴轨道的设计和无碴轨道对无绝缘轨道电路适应性研究具有一定的指导作用。