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《西南交通大学》 2011年
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升降弓过程中弓网电弧研究

蒋幸昌  
【摘要】:随着我国电气化铁路的迅猛发展,弓网关系中电弧问题日益严重,电弧的产生影响了铁路运营及发展。从电能质量的观点来说,由于电弧电阻是非线性的,电弧可以认为是一个谐波源,电弧的产生会降低供电质量。严重时,弓网电弧产生的高次谐波与弓网系统参数配合产生过电压现象,对机车绝缘系统造成破坏。从电弧本身来说,电弧由大量的游离态的等离子体构成,能量大,温度高,可使金属表面瞬间融化、蒸发、产生金属离子,损伤接触线与受电弓滑板。因此,弓网电弧现象越来越受到人们的重视。 弓网电弧产生的根本原因是受电弓和接触线相互分离后电极间空气间隙被击穿而产生的导电现象。针对这一现象,本文以升降弓过程中产生的弓网电弧为研究对象,分析升降弓过程中电弧特性,为降低弓网电弧危害和抑制弓网电弧重燃提供理论依据。 通过研究交流电弧基本理论和电接触电弧理论,分析升降弓过程中产生的电弧对接触线和受电弓的侵蚀和损害原因; 比较分析克西和麦也尔电弧模型,以大量文献对电弧电压特性的研究成果和电弧实际波形为基础,建立升降弓过程中的电弧电压模型。给出模型参数的估计算法和模型的SIMULINK仿真验证,证明该模型的正确性。 通过对电弧电压模型的仿真,研究弓网电弧特性并分析电弧长度和电流的变化对电弧特性的影响。构建弓网系统的简化电弧仿真电路,仿真分析弓网电弧对牵引供电系统的影响。 通过对升降弓过程中弓网电弧重燃和熄灭条件的分析,提出了采用磁吹或在高压侧并联电容的方法抑制电弧重燃,以降低电弧对弓网的危害。通过SIMULINK仿真分析,验证了上述方法能有效抑制电弧重燃,可以达到治理弓网电弧的目的。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U264.34;U225

【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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