弓网电弧及其对弓网材料的侵蚀研究

发布时间：2021-06-16 14:50

　　弓网系统的稳定性和安全性是保障列车正常运行的必要条件之一。随着列车运行速度和载荷量的不断增加,弓网电弧频发且愈发强烈,严重烧蚀弓网材料,劣化弓网系统电接触性能,威胁弓网系统的安全可靠性。基于弓网材料的电弧侵蚀现象,展开弓网电弧及其对弓网材料侵蚀特性的相关研究,分析弓网材料电弧烧蚀性能影响因素,探究弓网材料电弧烧蚀过程,为探究减轻弓网材料电弧烧蚀的措施和提高弓网材料的使用寿命具有重要的实际意义。本文基于数值模拟开展了相关研究工作。首先基于流体动力学、热力学、气流场、等离子体物理等理论,将电弧考虑为带电流体,考虑焦耳热、辐射热、电磁力等的相互作用,考虑材料烧蚀过程中移动边界变化、相关物性参数处理、材料热传导等问题,建立了弓网电弧的瞬态模型及其与弓网材料的耦合烧蚀模型。接着,基于搭建的弓网电弧瞬态模型,探究了弓网电弧的温度分布、电流分布、电位分布,分析了电弧电流、弓网间隙、极性对弓网电弧温度分布的影响。同时,针对弓网电弧特性及电弧温度分布影响因素,基于弓网电弧与弓网材料的耦合烧蚀模型,进一步探明了电弧对弓网材料的侵蚀特性,分析了不同电弧电流、不同弧间隙、不同极性下弓网材料的温度分布情况以及弓... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中国铁路中长期规划示意图

弓网系统示意图

现场弓网电弧图像

【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁继电器触点动熔焊失效机理与试验验证[J]. 任万滨,王腾雨,张旭,韦健民.  电工材料. 2018(04)
[2]高速铁路中受电弓升弓过程弓网电弧电气特性[J]. 高国强,郝静,古圳,吴广宁.  高电压技术. 2016(11)
[3]多段微孔结构中电弧的磁流体模型及气吹灭弧性能仿真[J]. 司马文霞,贾文彬,袁涛,许航,杨鸣.  高电压技术. 2016(11)
[4]微型断路器短路开断过程中电极烧蚀特性仿真研究[J]. 李兴文,王云峰,原帅,屈建宇.  中国电机工程学报. 2017(04)
[5]高速列车静态升降弓电弧的磁流体动力学仿真研究[J]. 朱光亚,吴广宁,高国强,古圳.  高电压技术. 2016(02)
[6]高速列车静态升降弓时弓网电弧稳态特性仿真与分析[J]. 朱光亚,吴广宁,韩伟峰,高国强,刘贤汭.  铁道学报. 2016(02)
[7]弓网电弧形态特性试验研究[J]. 吴广宁,古圳,高国强,郝静,朱光亚.  高电压技术. 2015(11)
[8]弓网电弧辐射电场噪声实验研究[J]. 郭凤仪,王喜利,王智勇,张艳立,王宝巍.  电工技术学报. 2015(14)
[9]激光诱导等离子体光学诊断方法研究综述[J]. 李兴文,魏文赋,吴坚,杨泽锋,韩嘉旬.  高电压技术. 2015(06)
[10]SF6断路器弧触头的关合侵蚀特性[J]. 丁璨,原浠超,李志兵,袁召,潘垣,何俊佳.  高电压技术. 2014(10)

博士论文
[1]高速铁路弓网电弧动态特性研究[D]. 王万岗.西南交通大学 2013
[2]碳纤维增强受电弓滑板的制备与性能及摩擦磨损机理的研究[D]. 袁华.山东大学 2013
[3]电气化铁路受电弓/接触线摩擦磨损性能及电特性研究[D]. 丁涛.西南交通大学 2011

硕士论文
[1]受电弓滑板材料电弧烧蚀特性研究[D]. 周悦.西南交通大学 2018
[2]弓网电弧动态演化及其对弓网材料侵蚀特性研究[D]. 郝静.西南交通大学 2017
[3]弓网电弧形态特性与等离子体参数试验研究[D]. 古圳.西南交通大学 2016
[4]弓网电弧磁流体动力学模型及温度分布研究[D]. 韩伟锋.西南交通大学 2014



本文编号：3233272