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弓网电弧模型及其电气特性的研究进展 被引量:54
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作者 王英 刘志刚 +1 位作者 范福强 高仕斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期35-43,共9页
为防止弓网电弧侵蚀受电弓和接触网,避免其对机车设备和环境的电气干扰,保证机车可靠受流,针对电气化铁路及城市轨道交通的弓网电弧问题,从电气特性角度进行研究进展综述。首先,讨论弓网电弧的产生机理,归纳电弧的各种数学模型和弓网电... 为防止弓网电弧侵蚀受电弓和接触网,避免其对机车设备和环境的电气干扰,保证机车可靠受流,针对电气化铁路及城市轨道交通的弓网电弧问题,从电气特性角度进行研究进展综述。首先,讨论弓网电弧的产生机理,归纳电弧的各种数学模型和弓网电弧特点。同时,从高速铁路弓网电弧的电气特性入手介绍当前国内外弓网电弧的电气侵蚀、电弧能量、电气干扰和电弧检测的最新研究进展。最后从电气特性角度,指出弓网电弧研究存在的问题和未来发展趋势。 展开更多
关键词 弓网电弧 电弧模型 电弧侵蚀 电弧能量 电气干扰 电弧检测
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弓网电弧形态特性试验研究 被引量:26
2
作者 吴广宁 古圳 +2 位作者 高国强 郝静 朱光亚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3531-3537,共7页
高速铁路弓网振动加剧,离线频发,电弧频繁发生,使得弓网电弧成为弓网关系研究的关键问题。鉴于此,基于弓网电弧试验系统,利用高速摄像机采集弓网电弧形貌,对电弧图像进行灰度等值曲线分析并与现场实测电弧图像进行对比。同时分析了燃弧... 高速铁路弓网振动加剧,离线频发,电弧频繁发生,使得弓网电弧成为弓网关系研究的关键问题。鉴于此,基于弓网电弧试验系统,利用高速摄像机采集弓网电弧形貌,对电弧图像进行灰度等值曲线分析并与现场实测电弧图像进行对比。同时分析了燃弧的动态变化过程,以面积和周长对电弧的形态进行表征,分析了电弧电流对电弧形态特性的影响。研究结果表明:弓网电弧形貌呈椭圆形,在两极附近有聚集收缩现象,电弧图像灰度值可近似描述温度分布。对电弧形态的动态变化实现了量化,电弧面积与电弧周长均随电流的增大而增大,电流为120 A时,电弧面积与周长的最大值分别可达到56 244和1 258。 展开更多
关键词 弓网电弧 形态特性 图像采集 数字图像处理 动态燃弧 电弧面积 电弧周长
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高速列车弓网电弧温度场特性仿真研究 被引量:23
3
作者 马云双 高国强 朱光亚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3597-3603,共7页
弓网离线过程中会产生弓网电弧。弓网电弧稳态燃烧时,弧心温度很高。同时,电弧等离子体对接触网导线和受电弓滑板的热传导造成弓网系统材料的电气磨损,降低弓网系统使用寿命,严重情况时会导致列车事故。由于现有试验条件的限制,难以直... 弓网离线过程中会产生弓网电弧。弓网电弧稳态燃烧时,弧心温度很高。同时,电弧等离子体对接触网导线和受电弓滑板的热传导造成弓网系统材料的电气磨损,降低弓网系统使用寿命,严重情况时会导致列车事故。由于现有试验条件的限制,难以直接采用试验方式准确测试出电弧等离子体的温度分布。因此基于流体动力学理论,建立了弓网电弧稳态燃烧的物理分析模型,并采用流体分析软件,对模型方程进行求解,得出了电弧等离子体、接触线内部以及滑板内部的温度场分布情况。通过仿真计算不同接触线廓形半径情况下接触线内部的温度场分布情况,发现增大廓形半径可以降低接触线表面材料的电气磨损。同时,随着滑板材料热导率的增加,也可以降低滑板材料的电气磨损。 展开更多
关键词 弓网电弧 电气磨损 温度分布 电弧模型 接触线廓形 热导率 滑板材料
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高速铁路中受电弓升弓过程弓网电弧电气特性 被引量:25
4
作者 高国强 郝静 +1 位作者 古圳 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3569-3575,共7页
弓网电弧电气参数是高速铁路中弓网系统电接触特性的重要表征参量。为此,基于弓网电弧试验系统,研究了高速铁路中弓网电弧的伏安特性,分析了升弓过程中燃弧尖峰电压、燃弧时间和稳定燃弧电压的变化规律。测试了升弓过程中电弧电压,分析... 弓网电弧电气参数是高速铁路中弓网系统电接触特性的重要表征参量。为此,基于弓网电弧试验系统,研究了高速铁路中弓网电弧的伏安特性,分析了升弓过程中燃弧尖峰电压、燃弧时间和稳定燃弧电压的变化规律。测试了升弓过程中电弧电压,分析了其发展规律,利用气体电介质击穿理论和流注理论分析了弓网间隙击穿电压。对升弓过程中燃弧尖峰电压随弓网间隙距离的变化规律进行了曲线拟合。最后,研究了电流对电弧电压特性的影响。试验结果表明:弓网电弧伏安特性关于原点非对称;在受电弓连续升弓过程中,燃弧时间先增大后减小,燃弧尖峰电压与弓网间隙距离满足指数关系,拟合优度系数R>0.97;电弧稳定燃弧电压随电流的增大而略有减小;燃弧尖峰电压变化斜率随电流的增大而增大。研究结果可为分析实际运行条件下的弓网电弧提供参考。 展开更多
关键词 弓网电弧 电气特性 燃弧尖峰电压 燃弧时间 曲线拟合 稳定燃弧电压
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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 被引量:23
5
作者 朱峰 唐毓涛 高晨轩 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期69-74,共6页
分析CRH380BL型动车组门控信号控制系统工作原理可知,在降弓时动车组的速度传感器会受到弓网离线电弧所产生的电磁干扰,从而导致动车组车门非正常闭锁。现场测试结果表明:弓网离线电弧所产生电磁波的频率在10MHz以下时,辐射能量较多,... 分析CRH380BL型动车组门控信号控制系统工作原理可知,在降弓时动车组的速度传感器会受到弓网离线电弧所产生的电磁干扰,从而导致动车组车门非正常闭锁。现场测试结果表明:弓网离线电弧所产生电磁波的频率在10MHz以下时,辐射能量较多,电磁干扰主要集中在该频段;当频率在10~30MHz时,辐射在频谱上表现为窄带尖峰,且具有较强的随机性。弓网离线电弧干扰动车组速度传感器的机理为:电弧所产生的电磁辐射在速度传感器的编织型同轴电缆表面产生共模电流,使得地电位升高,从而干扰了速度传感器的正常工作。为此,提出并试验在速度传感器的电缆屏蔽层上嵌套磁环,以吸收电磁辐射的高频能量,抑制速度传感器受到的辐射干扰。试验结果表明:嵌套磁环后,车门非正常闭锁的问题得到有效解决;弓网离线电弧产生的电磁波频率在10 MHz以下时,磁环能够使速度传感器受到的电磁干扰峰值下降,最大达10dB;在10~30MHz时,辐射窄带尖峰明显被抑制。 展开更多
关键词 电磁干扰 弓网离线电弧 磁环 干扰抑制 速度传感器
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基于改进Mayr模型的弓网离线电弧仿真分析 被引量:15
6
作者 乔凯 刘文正 +2 位作者 张坚 王天宇 龚兆丰 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第5期138-142,共5页
弓网离线电弧对受电弓滑板和接触网导线具有烧饬作用,严重危害列车的运行安全。首先介绍Mayr电弧模型,并基于能量平衡理论和横向吹弧理论,对弓网离线电弧弧柱的能量过程进行数学分析,研究高速气流对电弧耗散功率的影响。确立电弧耗散功... 弓网离线电弧对受电弓滑板和接触网导线具有烧饬作用,严重危害列车的运行安全。首先介绍Mayr电弧模型,并基于能量平衡理论和横向吹弧理论,对弓网离线电弧弧柱的能量过程进行数学分析,研究高速气流对电弧耗散功率的影响。确立电弧耗散功率Ploss和车速v、电流I和离线间距l之间的函数关系,对Mayr电弧模型进行改进。然后运用Simulink仿真软件,搭建改进的Mayr电弧模型。最后对比分析弓网离线电弧仿真波形和实验波形,验证搭建的弓网离线电弧模型的合理性。结论如下:随着列车运行速度提高和离线间距的增大,气流对电弧的吹弧作用更加显著,电弧耗散功率增加,燃弧尖峰电压和熄弧尖峰电压增大。 展开更多
关键词 弓网离线电弧 改进Mayr电弧模型 电弧耗散功率 电弧时间常数 运行速度
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高速铁路弓网电接触研究综述 被引量:18
7
作者 陈立 吴广宁 +2 位作者 高国强 朱军 王波 《机车电传动》 北大核心 2011年第5期6-9,20,共5页
针对弓网电弧产生机理、电弧能量损耗、载流摩擦磨损规律、弓网材料的选取等方面,综述了国内外对弓网电弧和载流摩擦的研究现状,指出了弓网电接触研究过程中存在的问题,提出了该领域今后可能发展的方向,为更深入的研究打下基础。
关键词 弓网 电接触 电弧 载流摩擦 高速铁路 电气化铁道
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高速气流场下列车弓网电弧动态模型 被引量:13
8
作者 陈旭坤 曹保江 +2 位作者 刘耀银 高国强 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3593-3600,共8页
随着弓网离线率和离线程度的增加,弓网离线电弧现象频繁发生,而弓网离线电弧对受电弓滑板、接触网导线、供电质量、通讯信号和无线电信号的影响严重危害了列车运行安全。因此基于横向吹弧和纵向吹弧理论,研究了高速气流场对弓网电弧耗... 随着弓网离线率和离线程度的增加,弓网离线电弧现象频繁发生,而弓网离线电弧对受电弓滑板、接触网导线、供电质量、通讯信号和无线电信号的影响严重危害了列车运行安全。因此基于横向吹弧和纵向吹弧理论,研究了高速气流场对弓网电弧耗散功率的影响。考虑弓网电弧的弧柱拉伸、压缩以及强气流吹弧的能量交换,得到弓网电弧在起弧阶段中,电弧单位长度的耗散功率P与车速vc之间为一次函数关系,且弓网电弧在燃弧阶段中,两者为近似一次函数关系。根据能量平衡理论,运用Matlab/Simulink仿真软件,建立了弓网电弧的动态模型,并对比分析了弓网电弧仿真波形与实验波形。结果表明:第1个燃弧周期内起弧电压峰值约为35 V,第2个燃弧周期内起弧电压峰值约为30 V,且起弧阶段均有小燃弧过程;仿真波形与实测波形在整体趋势上较一致,验证了弓网电弧动态模型搭建的合理性。分析结果为研究弓网电弧特性提供了理论基础。 展开更多
关键词 高速列车 弓网电弧 Matlab 弓网电弧动态模型 电气特性 弓网电弧耗散功率 电弧吹弧
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高铁离线电弧射频和车内低频电磁暴露的特性研究 被引量:16
9
作者 牛大鹏 朱峰 +1 位作者 邱日强 李鑫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2587-2595,共9页
为了有效评估高速铁路列车电磁环境对人体健康的影响,以武汉—广州高速铁路列车(简称武广高铁)离线电弧射频和车内低频电磁暴露为对象,采用现场测试与实验室半实物仿真试验相结合的方式对弓网离线电弧射频开展了研究,即针对高铁线路... 为了有效评估高速铁路列车电磁环境对人体健康的影响,以武汉—广州高速铁路列车(简称武广高铁)离线电弧射频和车内低频电磁暴露为对象,采用现场测试与实验室半实物仿真试验相结合的方式对弓网离线电弧射频开展了研究,即针对高铁线路诸如电分相、锚段关节等一些易发生较大离线电弧的典型位置在武广线开展了现场实测来获得高铁内弓网离线电弧高频电场骚扰强度的频谱特性,在车内对窗口、中轴线、车厢连接端、关键设备等位置进行了现场实测来获得车内低频磁场特性,采用西南交大自主研发的弓网电弧检测系统进行了半实物仿真试验来获得牵引电流、接触压力等参数对弓网离线电弧等效电场骚扰强度的影响,通过对高铁电磁环境实测值与国家标准GB 8702—2014及国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)指南等标准的比较,以及铁路从业人员一些疾病的危险比评估,来分析长期效应对人体健康的影响。研究结果表明:弓网离线电弧频谱主要分布在0.009~500MHz范围内,尤以30~300 MHz之间频谱最为丰富;通过扫频数据计算得到电分相处弓网离线电弧辐射功率密度的时频分布图;基于点频数据采用最小二乘拟合法对高铁离线电弧电磁发射进行统计分析后得到线性回归计算式;由半实物仿真试验得出弓网离线等效电场骚扰强度与列车速度、牵引电流、弓网接触压力有关;车内低频磁场磁感应强度在0.102~34μT范围内;弓网离线电弧高频电磁骚扰对人体健康影响不大,低频磁场符合国内健康标准。该研究结果可以为高铁电气化轨道交通的设计和电磁干扰的抑制以及对人体生物电磁学影响的研究提供必要的数据支持。 展开更多
关键词 弓网电弧 电弧干扰 电磁环境 半实物仿真试验 拟合曲线
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弓网电弧磁流体动力学模型 被引量:15
10
作者 韩伟锋 高国强 +3 位作者 刘贤汭 罗蜀彩 朱光亚 吴广宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期21-26,共6页
弓网电弧在接触面上产生的瞬时高温是造成接触面材料烧蚀的主要原因。研究弓网电弧的温度分布特征,有助于改进接触面材料,增强其耐电弧侵蚀能力,进而提高弓网系统服役性能。本文基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑电弧的物理参数以及电磁... 弓网电弧在接触面上产生的瞬时高温是造成接触面材料烧蚀的主要原因。研究弓网电弧的温度分布特征,有助于改进接触面材料,增强其耐电弧侵蚀能力,进而提高弓网系统服役性能。本文基于磁流体动力学(MHD)理论,考虑电弧的物理参数以及电磁、热和辐射等现象,建立弓网电弧数学模型。通过对流体力学计算软件FLUENT进行二次开发,计算了静态弓网电弧弧柱区域和两极板表面的温度分布。结果表明:电弧极板表面温度低于电弧弧柱温度,受电弓滑板表面温度高于接触网导线表面温度;提高滑板材料的热导率能够有效降低电弧发生时受电弓滑板表面的温度。 展开更多
关键词 弓网电弧 MHD模型 温度场 热导率
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离线时刻对弓网电弧特性的影响 被引量:12
11
作者 刘文正 王溢斐 +1 位作者 王天宇 杨中平 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期3524-3532,共9页
由于高速铁路弓网离线存在随机性,离线可能发生在交流电压的任意时刻,所以需要研究离线时刻对弓网电弧特性的影响,以系统地研究弓网电弧机理。为此,基于在实验室中搭建的弓网离线模拟实验平台,进行了大量的随机离线放电实验,采集了不同... 由于高速铁路弓网离线存在随机性,离线可能发生在交流电压的任意时刻,所以需要研究离线时刻对弓网电弧特性的影响,以系统地研究弓网电弧机理。为此,基于在实验室中搭建的弓网离线模拟实验平台,进行了大量的随机离线放电实验,采集了不同离线时刻的电弧电压、电弧电流、相对光强波形及数据,并进行了统计分析。结果表明:静态弓网离线时的电弧燃弧时间在15~25 ms之间;在电压幅值上升区间(1~5 ms,11~15 ms)离线时的电弧相对光强较大,同时电弧电压的谐波含量较大;动态弓网离线时的电弧燃弧时间在1~8 ms之间;在电压幅值上升区间离线时的电弧燃弧时间要大于在电压幅值下降区间离线时的电弧燃弧时间,同时电弧电压的谐波含量较小。总之,离线时刻对静态及动态离线电弧的电气特性、燃弧时间、相对光强、谐波含量等均有不同程度的影响。 展开更多
关键词 高速铁路 弓网系统 离线时刻 电弧特性 燃弧时间 相对光强 谐波含量
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弓网电弧对机场终端全向信标台电磁骚扰的影响 被引量:13
12
作者 朱峰 高晨轩 唐毓涛 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期116-121,共6页
选取高速电气化铁路电分相、锚段关节和普通点3个典型位置,采用点频测试和峰值、准峰值、平均值检波方式,在机场终端全向信标台(TVOR)的工作频段内开展弓网离线电弧电磁辐射测试;以某电气化铁路线路垂直下穿机场跑道为例,研究弓网离线... 选取高速电气化铁路电分相、锚段关节和普通点3个典型位置,采用点频测试和峰值、准峰值、平均值检波方式,在机场终端全向信标台(TVOR)的工作频段内开展弓网离线电弧电磁辐射测试;以某电气化铁路线路垂直下穿机场跑道为例,研究弓网离线电弧对TVOR的电磁骚扰影响。结果表明:电分相处的弓网离线电弧电磁骚扰最大,在频率为110 MHz时峰值检波的10m法值达89.4dBμV·m-1;普通点和锚段关节处的弓网离线电弧电磁辐射不会对TVOR产生影响,即便拉弧点位于铁路线路与机场跑道交叉点处,仍能满足防护率的要求,而电分相处拉弧点距铁路线路与飞机跑道交叉点的距离大于236m时,才能满足防护率要求。研究结果能够为机场区域轨道交通和机场航空的电磁兼容性设计提供依据。 展开更多
关键词 电气化铁路 弓网电弧 机场终端全向信标台 电磁辐射测试 电磁兼容
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基于熵测度的地铁弓网燃弧电流扰动分析 被引量:12
13
作者 蒲文旭 于龙 +1 位作者 陈唐龙 刘宝轩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3642-3648,共7页
城市轨道交通大多采用弓网(受电弓与接触网)接触方式向电力机车供电。当弓网分离时,将造成燃弧发生和牵引电流扰动,恶化机车受流。针对地铁直流牵引电流特征,提出了一种改进的小波包奇异熵算法,并用于燃弧牵引电流处理分析,得出牵引电... 城市轨道交通大多采用弓网(受电弓与接触网)接触方式向电力机车供电。当弓网分离时,将造成燃弧发生和牵引电流扰动,恶化机车受流。针对地铁直流牵引电流特征,提出了一种改进的小波包奇异熵算法,并用于燃弧牵引电流处理分析,得出牵引电流扰动指标Γ。根据非接触式弓网燃弧检测系统采集广州地铁现场试验数据,分析结果表明:改进后小波包奇异熵能直观、有效地提取牵引电流扰动特征;扰动指标Γ能有效反映牵引电流扰动程度,衡量机车受流质量;牵引电流扰动指标Γ与燃弧紫外能量呈幂函数关系,燃弧紫外能量越大,扰动越严重,特别当燃弧紫外能量超过400 m J时,牵引电流扰动Γ急剧上升,机车受流受到严重影响。 展开更多
关键词 弓网燃弧 牵引电流 扰动指标 经验模态分解 小波包奇异熵 紫外能量 受流质量
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高速列车静态升降弓时弓网电弧稳态特性仿真与分析 被引量:12
14
作者 朱光亚 吴广宁 +2 位作者 韩伟峰 高国强 刘贤汭 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期42-47,共6页
利用CFD流体计算软件包,并对其进行二次开发,针对高速列车起动时,弓网系统静态升降弓过程中弓网电弧稳态燃烧特性,建立电弧的二维MHD仿真计算模型。考虑电弧对滑板及接触线的热传导特性,仿真得出电弧稳定燃烧时,电弧弧柱区及滑板和接触... 利用CFD流体计算软件包,并对其进行二次开发,针对高速列车起动时,弓网系统静态升降弓过程中弓网电弧稳态燃烧特性,建立电弧的二维MHD仿真计算模型。考虑电弧对滑板及接触线的热传导特性,仿真得出电弧稳定燃烧时,电弧弧柱区及滑板和接触线内部的温度场分布情况。结果表明,随着电弧电流的不断增加,电弧弧柱区的最高温度变化量较小,弧柱半径不断增大,电弧对接触线和滑板的热传导量增多,且电弧对滑板的热传导量升高程度较接触线更明显,滑板表面的电气磨损程度较接触线表面更为严重。 展开更多
关键词 弓网电弧 MHD模型 温度分布 电气磨损
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弓网电弧辐射特性及对机场下滑信标的影响 被引量:12
15
作者 杨晓嘉 朱峰 +1 位作者 邱日强 李冀昆 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期248-255,共8页
为获得弓网电弧辐射特性及从理论上分析其对机场下滑信标的影响。选择典型电气化动车线路,首先基于CISPR16-1标准,利用电磁干扰接收机对电分相和普通点处的弓网电弧电磁辐射进行点频测试,获得了其在下滑信标台频谱内的辐射特性,然后基... 为获得弓网电弧辐射特性及从理论上分析其对机场下滑信标的影响。选择典型电气化动车线路,首先基于CISPR16-1标准,利用电磁干扰接收机对电分相和普通点处的弓网电弧电磁辐射进行点频测试,获得了其在下滑信标台频谱内的辐射特性,然后基于电波传播理论,以电气化轨道平行跑道为例,分析了弓网电弧电磁辐射对飞机导航的影响。结果表明:电弧电磁辐射具有一定的随机特性,普通点处产生的电磁辐射场强小于电分相处;普通点的电磁辐射不会对飞机的导航产生干扰;当轨道距跑道中心的距离分别为700、120和60m时,电分相拉弧点距下滑信标台天线的距离应分别小于3 291、546和249m时才不会对飞机的导航产生干扰。本结果能够为轨道电气化和民用航空这两大工业体系在机场区域的电磁兼容性设计提供依据。 展开更多
关键词 电气化轨道 弓网电弧 辐射特性 防护率 下滑信标
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考虑电极熔化的弓网电弧与电极耦合模型 被引量:11
16
作者 郝静 高国强 +3 位作者 许潘 魏文赋 胡怡 吴广宁 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1668-1676,共9页
为了探明弓网电弧对受电弓滑板与接触线材料的侵蚀规律,基于磁流体动力学(MHD)理论并考虑弓网电弧与电极之间的能量传递,建立了弓网电弧与电极熔化耦合分析模型。采用熔化/凝固模型求解弓网电极材料内部的能量方程,分析弓网电弧作用... 为了探明弓网电弧对受电弓滑板与接触线材料的侵蚀规律,基于磁流体动力学(MHD)理论并考虑弓网电弧与电极之间的能量传递,建立了弓网电弧与电极熔化耦合分析模型。采用熔化/凝固模型求解弓网电极材料内部的能量方程,分析弓网电弧作用下的弓网电极材料熔化特性;通过计算稳态弓网电弧特性,得到弓网电弧对电极的热流密度分布情况,将热流密度注入受电弓滑板与接触线来分析弓网电极的熔化特性;研究了弓网电弧燃弧时弓网电极材料的熔池特性随时间的变化情况;分析了弓网电极材料在不同弓网电弧电流情况下的熔池特性。研究结果表明:弓网电弧对接触线和受电弓滑板的热流密度注入呈现高斯分布形态;接触线与受电弓滑板的熔池深度、熔池半径均随着弓网电弧作用时间的增大而增大;随着弓网电弧作用时间增加,接触线表面的熔池深度始终大于受电弓滑板表面的熔池深度,受电弓滑板与接触线表面的熔池半径大小出现2次交点;400 A弓网电弧电流作用0.2 s时间后,受电弓滑板和接触线的熔池半径分别达到3.86 mm和4.3 mm,熔池深度分别达到1.24 mm和2.95 mm;随着弓网电弧电流的增加,弓网电极材料表面的熔池深度与熔池半径均增大,且受电弓滑板与接触线的熔池半径随弓网电弧电流的变化趋势相同,接触线表面的熔池深度随弓网电弧电流的变化率更大。计算结果可为轨道车辆的弓网系统的设计和评估提供参考意见。 展开更多
关键词 弓网电弧 熔池 磁流体动力学 热传导 电极熔化 热流密度
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弓网载流效率及其对碳滑板磨损性能影响的试验研究 被引量:11
17
作者 武云龙 黄海 +1 位作者 付文明 陈光雄 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期21-26,共6页
目的研究纯碳滑板在高速载流条件下的滑动电接触特性。方法将纯碳受电弓滑板加工成尺寸为120 mm×34.5 mm×25 mm的长方形试样。在环-块式高速载流摩擦磨损试验机上,研究法向压力、滑动速度、电流对弓网载流效率的影响,比较了... 目的研究纯碳滑板在高速载流条件下的滑动电接触特性。方法将纯碳受电弓滑板加工成尺寸为120 mm×34.5 mm×25 mm的长方形试样。在环-块式高速载流摩擦磨损试验机上,研究法向压力、滑动速度、电流对弓网载流效率的影响,比较了不同载流效率时碳滑板的磨损形貌。试验过程中实时采集接触副两端的电压、电流以及碳滑板表面温升。每组试验的滑动距离为150 km,试验结束后,用SEM扫描电镜观察碳滑板的表面形貌。结果在电流恒定的情况下,电弧放电能量随着载流效率的增加而降低。在电流I=150A、滑动速度v=150 km/h的条件下,载流效率随着法向压力的增加而增加。在电流I=100 A、法向压力Fn=100N的条件下,载流效率随着滑动速度的增加而减小。在电压U=7 V、滑动速度v=150 km/h的条件下,载流效率随着电流的增加而减小。碳滑板的磨损形貌显示,载流效率较高时,碳滑板以机械磨损为主并伴随着轻微的电弧烧蚀现象;载流效率较低时,碳滑板电弧烧蚀现象非常严重,有明显的烧蚀坑。结论载流效率在一定程度上反映了弓网系统的接触稳定性。载流效率越低,碳滑板磨损越严重。 展开更多
关键词 滑动电接触 弓网系统 载流效率 磨损 碳滑板 电弧烧蚀
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高速列车弓网电弧模型及其电气特性仿真研究 被引量:11
18
作者 刘耀银 陈旭坤 +2 位作者 万玉苏 胡海星 高国强 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2017年第11期39-45,共7页
弓网电弧对受电弓滑板、接触网导线、供电质量、通讯信号和无线电信号的影响严重威胁列车的运行安全。因此,研究弓网电弧模型,分析弓网电弧的电气特性,对降低弓网电弧造成的危害很有必要。笔者运用MATLAB/Simulink仿真软件,考虑到列车... 弓网电弧对受电弓滑板、接触网导线、供电质量、通讯信号和无线电信号的影响严重威胁列车的运行安全。因此,研究弓网电弧模型,分析弓网电弧的电气特性,对降低弓网电弧造成的危害很有必要。笔者运用MATLAB/Simulink仿真软件,考虑到列车在运行时高速气流场对弓网电弧模型参数变化的影响,建立了弓网电弧模型;通过弓网电弧仿真波形与实验波形的对比分析,验证了弓网电弧模型搭建的合理性。为了对比分析弓网静态燃弧和动态燃弧的差别,利用搭建的弓网电弧模型进行了列车在进行升、降弓操作过程和高速列车运行速度为200 km/h时3种工况下的弓网电弧仿真,最后通过弓网静态燃弧过程中和动态燃弧过程中电弧电气特性的对比分析,得到了相关结论。从而为研究弓网电弧的电气特性提供了理论基础。 展开更多
关键词 弓网电弧 MATLAB 电气特性 静态燃弧 动态燃弧
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计及机械和电气特性的弓网表面热流分析和计算 被引量:11
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作者 王英 刘志刚 +1 位作者 黄可 高仕斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期36-43,共8页
针对弓网高额取流所产生的高温热侵蚀,提出一种弓网表面热流源计算评估方法。指出弓网表面温升主要由摩擦、接触电阻和电弧的作用而产生;分析和计算3种温升的热侵蚀过程和影响因素,并选取京津城际客运铁路基础参数进行仿真。仿真结果表... 针对弓网高额取流所产生的高温热侵蚀,提出一种弓网表面热流源计算评估方法。指出弓网表面温升主要由摩擦、接触电阻和电弧的作用而产生;分析和计算3种温升的热侵蚀过程和影响因素,并选取京津城际客运铁路基础参数进行仿真。仿真结果表明,摩擦热、焦耳热和电弧热一般同时存在并相互影响。分析得出弓网接触压力、风速影响、行车速度、电流变化等对接触线和滑板表面热流的影响规律。 展开更多
关键词 弓网系统 有限元 摩擦热 焦耳热 电弧热
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受电弓离线过程弓网电弧电气特性研究 被引量:10
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作者 徐旻 刘文正 +3 位作者 伊金浩 李鑫 赵潞翔 孙成 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第2期147-153,共7页
受流问题是制约电气化铁路提速的因素之一,而弓网电弧电气特性是反映高速列车受流问题的重要指标。基于自主设计搭建的弓网离线电弧实验平台,分别探究弓网在稳态离线状态与动态离线过程中燃弧尖峰电压、稳定燃弧电压、电弧电阻、功率的... 受流问题是制约电气化铁路提速的因素之一,而弓网电弧电气特性是反映高速列车受流问题的重要指标。基于自主设计搭建的弓网离线电弧实验平台,分别探究弓网在稳态离线状态与动态离线过程中燃弧尖峰电压、稳定燃弧电压、电弧电阻、功率的变化规律,对弓网电弧进行伏安特性分析。并对燃弧尖峰电压的变化规律进行曲线拟合,探究电流大小对弓网离线过程电弧电压的影响。实验表明,弓网电弧伏安特性曲线关于原点不对称;在弓网离线过程中,燃弧尖峰电压随弓网间隙距离的增加呈指数增长关系;以受电弓滑板为阴极时,稳定燃弧电压及电弧电阻较小;电流增大,燃弧尖峰电压减小,重燃弧次数明显增加。 展开更多
关键词 电气化铁路 接触线 受电弓 离线过程 弓网电弧 电气特性 受流质量 燃弧尖峰电压
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