京滬高鐵電弧灼傷鋼軌和絕緣節(jié)問題的研究.pdf

1、京滬高速鐵路沿線站場存在電弧灼燒鋼軌及膠結(jié)絕緣節(jié)的問題，不僅使鋼軌的壽命降低，而且會(huì)影響列車運(yùn)行的安全性?，F(xiàn)場測試了電弧灼燒較嚴(yán)重的滄州西站，對電弧燒損鋼軌及絕緣節(jié)的機(jī)理進(jìn)行研究，圍繞絕緣節(jié)兩端電位差和動(dòng)車組泄放電流，探討了單端回流條件下的兩種抑制電弧強(qiáng)度的可行性方案;同時(shí)提出利用電抗器連通切斷點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)雙向回流條件下抑制電弧的優(yōu)化方案，最后對ZPW-2000A站內(nèi)一體軌道電路在雙向回流時(shí)能否保證斷軌檢查進(jìn)行了論證。本文可以為京滬高速鐵路

2、其他站場的后續(xù)改造提供技術(shù)和理論支持，論文主要工作和成果如下:
　　(1)絕緣節(jié)兩端電位差是引起和維持電弧燃燒的必要條件，當(dāng)輪對與鋼軌建立電流連接被切斷時(shí)就可能出現(xiàn)電弧，切斷的電流越大，維持電壓越高，則電弧燒損絕緣節(jié)和鋼軌的程度越強(qiáng);研究發(fā)現(xiàn):當(dāng)動(dòng)車動(dòng)車組側(cè)線股道發(fā)車經(jīng)過絕緣節(jié)時(shí)，如果絕緣節(jié)電壓U≤20V，不會(huì)出現(xiàn)明顯電弧，可以有效的改善電弧灼燒鋼軌及絕緣節(jié)。
　　(2)單端回流條件下，通過CRH380AL和CRH380BL

3、過切斷點(diǎn)對比分析，提出改造動(dòng)車組的接地方式的建議，動(dòng)車組的運(yùn)行接地設(shè)計(jì)成全分散接地可以有效的改善電弧。提出把切斷點(diǎn)設(shè)置在動(dòng)車經(jīng)過切斷點(diǎn)時(shí)牽引電流較小的區(qū)域，即把切斷點(diǎn)設(shè)置到接車進(jìn)路側(cè)時(shí)可以有效的減弱電弧的燒損程度。
　　(3)利用Simulink建立了滄州西站的站場仿真模型，仿真得到切斷點(diǎn)處絕緣節(jié)兩端電位差。同時(shí)利用該模型仿真計(jì)算了鋼軌對地漏泄電阻對絕緣節(jié)電位差的影響，對地漏泄電阻越大，則絕緣節(jié)電位差越高，電弧強(qiáng)度相對就更高，高鐵

4、站內(nèi)有較高的對地漏泄電阻，而既有線漏泄電阻相對較小，這也是高鐵站內(nèi)出現(xiàn)明顯電弧燒損鋼軌和絕緣節(jié)的主要原因。仿真通過電抗器連通切斷點(diǎn)實(shí)現(xiàn)雙向回流的方案，計(jì)算得到電抗器的電感值低于550μH時(shí)，絕緣節(jié)兩端不會(huì)出現(xiàn)明顯電弧。
　　(4)基于ZPW-2000A型站內(nèi)一體化軌道電路的斷軌檢查需要，論證了雙向回流方案的可行性。在按照最不利條件下，即不考慮外部迂回回路阻抗時(shí)，通過在切斷點(diǎn)連通187μH的空心電抗器可以實(shí)現(xiàn)斷軌檢查;該電抗器的電感