地鐵車輛受電弓-接觸網(wǎng)系統(tǒng)離線電弧模型研究.pdf

1、地鐵車輛在行駛過程中,安裝在車頂?shù)氖茈姽c接觸網(wǎng)線相互貼合滑動(dòng)，通過弓網(wǎng)之間的滑動(dòng)電接觸，車輛獲得了能維持其內(nèi)部設(shè)備運(yùn)作與行駛所需的電能。弓網(wǎng)間的受流狀況對車輛的安全行駛有著極大的影響。
　　當(dāng)車輛行駛時(shí)，受電弓與接觸網(wǎng)間由于碰觸硬點(diǎn)、過分相、接觸線高度變化等原因會發(fā)生相互脫離，弓網(wǎng)離線后由于電壓擊穿空氣間隙就會產(chǎn)生離線電弧。弓網(wǎng)離線電弧會降低弓網(wǎng)受流質(zhì)量、產(chǎn)生高次諧波、導(dǎo)致過電壓現(xiàn)象的產(chǎn)生、影響車輛正常運(yùn)行、并會對整個(gè)牽引供電系

2、統(tǒng)中的設(shè)備造成損害。另外，離線電弧會放出高熱燒蝕電弧觸點(diǎn)、對車輛設(shè)備造成破壞、降低其使用壽命、影響行車安全。現(xiàn)今針對弓網(wǎng)離線問題的研究多集中在開發(fā)、研究弓網(wǎng)離線檢測技術(shù)以及離線所造成影響的分析等，針對弓網(wǎng)離線電弧本身的研究并不多見。
　　本文首先通過對電弧理論進(jìn)行研究，分析了電弧的組成結(jié)構(gòu)、電氣特性、交流電弧的滅弧機(jī)理與近陰極效應(yīng)；通過電接觸理論對電弧兩極的能量平衡、電弧的移動(dòng)特性及電弧造成的觸頭危害進(jìn)行了研究。其次通過對實(shí)際地鐵

3、行駛過程進(jìn)行分析，研究地鐵車輛弓網(wǎng)離線電弧的產(chǎn)生機(jī)理并對地鐵離線產(chǎn)生的電弧特性進(jìn)行了分析與研究。通過對現(xiàn)有的電弧模型進(jìn)行研究比對、對弓網(wǎng)電弧能量的變化進(jìn)行分析，輔以能量守恒理論建立了弓網(wǎng)離線電弧模型并給出了模型參數(shù)。鑒于在實(shí)際地鐵行駛中采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)，本文基于城市軌道交通車輛受電弓綜合性能試驗(yàn)臺實(shí)現(xiàn)了車輛運(yùn)行模擬，采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)并結(jié)合試驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行了分析。經(jīng)分析可知地鐵車輛行駛中弓網(wǎng)離線會產(chǎn)生弓網(wǎng)電弧，且離線頻率隨車速增大而