地鐵車輛受電弓-接觸網系統(tǒng)離線電弧模型研究.pdf

1、地鐵車輛在行駛過程中,安裝在車頂的受電弓與接觸網線相互貼合滑動，通過弓網之間的滑動電接觸，車輛獲得了能維持其內部設備運作與行駛所需的電能。弓網間的受流狀況對車輛的安全行駛有著極大的影響。
　　當車輛行駛時，受電弓與接觸網間由于碰觸硬點、過分相、接觸線高度變化等原因會發(fā)生相互脫離，弓網離線后由于電壓擊穿空氣間隙就會產生離線電弧。弓網離線電弧會降低弓網受流質量、產生高次諧波、導致過電壓現象的產生、影響車輛正常運行、并會對整個牽引供電系

2、統(tǒng)中的設備造成損害。另外，離線電弧會放出高熱燒蝕電弧觸點、對車輛設備造成破壞、降低其使用壽命、影響行車安全。現今針對弓網離線問題的研究多集中在開發(fā)、研究弓網離線檢測技術以及離線所造成影響的分析等，針對弓網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行研究，分析了電弧的組成結構、電氣特性、交流電弧的滅弧機理與近陰極效應；通過電接觸理論對電弧兩極的能量平衡、電弧的移動特性及電弧造成的觸頭危害進行了研究。其次通過對實際地鐵

3、行駛過程進行分析，研究地鐵車輛弓網離線電弧的產生機理并對地鐵離線產生的電弧特性進行了分析與研究。通過對現有的電弧模型進行研究比對、對弓網電弧能量的變化進行分析，輔以能量守恒理論建立了弓網離線電弧模型并給出了模型參數。鑒于在實際地鐵行駛中采集現場數據難以實現，本文基于城市軌道交通車輛受電弓綜合性能試驗臺實現了車輛運行模擬，采集試驗數據并結合試驗中觀察到的現象進行了分析。經分析可知地鐵車輛行駛中弓網離線會產生弓網電弧，且離線頻率隨車速增大而