弓网电弧特性及其与弓网材料相互作用的建模仿真研究

发布时间：2021-07-21 18:24

　　由于列车运行速度与运载量逐渐增加,弓网电弧现象频繁发生且燃弧愈发强烈。弓网电弧会严重烧蚀受电弓滑板与接触线,威胁列车的安全稳定运行。弓网电弧已经成为限制列车进一步提速、发展的关键因素。因此,开展弓网电弧物理特性的相关研究对于深入理解弓网材料损伤特性,找寻调控弓网电弧、减轻弓网电弧侵蚀弓网材料的方法具有重要意义。目前,弓网电弧研究方面仍然存在部分问题,如:理论模型不完善、缺乏自然环境因素对弓网电弧特性的影响以及弓网电弧对电极材料侵蚀特性的相关研究。因此,本文通过完善弓网电弧模型,研究了自然横风对弓网电弧动态特性的影响,研究了降弓过程中降弓电弧对接触线的侵蚀特性。基于磁流体动力学（MHD）理论,考虑电极对电弧的影响,建立了更加完善的弓网电弧分析模型。通过本文仿真的电弧物理特性与相关文献数据对比分析,验证了本文仿真模型的正确性。基于完善的弓网电弧模型,研究了弓网电弧电流和弓网间隙对弓网电弧物理特性的影响,发现电弧弧柱半径对于电弧电阻具有显著影响。考虑自然横风对弓网电弧的影响,建立了横风作用下弓网电弧动态特性分析模型,研究了弓网电弧电流和横风速度对弓网电弧温度、电弧电压的影响。发现横风速度高于... 

【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】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

中国高速铁路发展

(a) 中国高铁运营里程 (b) 中国高铁运行密度图 1-1 中国高速铁路发展车的阻力能耗。这三大基础关系既相互制约，又自成体系，是高速础。弓网滑动电接触是高速列车获取能量的唯一途径，受电弓滑板能量传递的界面，通过界面接触斑进行牵引电流传导。由于弓网滑变化，界面接触斑也处于动态变化中。弓网高速滑动接触过程中，力作用，接触网会发生波动，如图 1-2 所示。从图 1-3 可以看出，00km/h，弓网间是柔性接触，滑板以机械磨耗为主；列车运行速度从/h 时，弓网间处于柔性、刚性交替状态，电气损伤加剧；列车运行当其超过接触网波动速度时，弓网间是刚性接触，弓网振动显著加气损伤占据主导地位。

取能量的唯一途径，受电弓滑板是弓网滑进行牵引电流传导。由于弓网滑动接触状中。弓网高速滑动接触过程中，由于弓网 1-2 所示。从图 1-3 可以看出，在列车速以机械磨耗为主；列车运行速度从 200km/h状态，电气损伤加剧；列车运行速度进一间是刚性接触，弓网振动显著加剧、电弧触网波动

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Hilbert分形天线的弓网电弧电磁辐射研究[J]. 高国强,颜馨,魏文赋,胡怡,吴广宁.  高电压技术. 2019(01)
[2]受电弓降弓过程弓网电弧等离子体动态特性研究[J]. 郝静,高国强.  铁道学报. 2018(09)
[3]考虑电极熔化的弓网电弧与电极耦合模型[J]. 郝静,高国强,许潘,魏文赋,胡怡,吴广宁.  高电压技术. 2018(05)
[4]弓网电弧对牵引传动系统电气特性的影响[J]. 魏文赋,张婷婷,高国强,吴广宁.  高电压技术. 2018(05)
[5]弓网电弧对机场终端全向信标台电磁骚扰的影响[J]. 朱峰,高晨轩,唐毓涛.  中国铁道科学. 2018(01)
[6]中国铁路“走出去”发展战略研究[J]. 孙永福,何华武,郑健,林仲洪,杨瑛,田亚明.  中国工程科学. 2017(05)
[7]基于合作共赢的中国铁路“走出去”建设模式创新研究[J]. 盛黎明,刘延宏,刘玉明,陈云.  中国工程科学. 2017(05)
[8]光伏系统直流侧故障电弧类型辨识及电路保护[J]. 吴春华,徐文新,李智华,徐立娟.  中国电机工程学报. 2017(17)
[9]弓网电弧等离子体光谱特性实验[J]. 胡怡,魏文赋,雷栋,高国强,吴广宁.  电工技术学报. 2016(24)
[10]弓网离线电弧对CRH380BL型动车组速度传感器的电磁干扰机理及抑制[J]. 朱峰,唐毓涛,高晨轩.  中国铁道科学. 2016(06)

硕士论文
[1]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



本文编号：3295543