高速列車弓網(wǎng)電弧動態(tài)模型研究

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1、＿碩士學位論又＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ睡纖論文題目：高速列車弓網(wǎng)電弧動態(tài)模型研究國內(nèi)圖書分類號：ＴＭ５０１密級：公開國際圖書分類號：６２１．３西南交通大學研究生學位論文高速列車弓網(wǎng)電弧動態(tài)模型研究２０１３級年級姓名陳旭坤申請學位級別工程碩士專業(yè)電氣工程指導(dǎo)老師曹保江副教授二零一五年六月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ５０１Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＳＴ

2、ＵＤＹＯＮＴＨＥＤＹＮＡＭＩＣＭＯＤＥＬＯＦＰＡＮＴＯＧＲＡＰＨ－ＣＡＴＥＮＡＲＹＡＲＣＯＦＴＨＥＨＩＧＨ－ＳＰＥＥＤＴＲＡＩＮＧｒａｄｅ：２０１３Ｃａｎｄｉｄａｔｅ；ＣｈｅｎＸｕｋｕｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＣａｏＢａｏｉａｎｊｇＪｕｌｙ．２０１５西南交通大學學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家

3、有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)西南交通大學可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以釆用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于１．保密口，在年解密后適用本授權(quán)書；２．不保密ｔｅｆ，使用本授權(quán)書。（請在以上方框內(nèi)打學位論文作者簽名：指導(dǎo)老師簽名：‘￣【：曰期ｉ：ｙｏＳ、６曰期６－？Ｊ２＞ｏ？ｔＸ西南交通大學碩士學位論文主要工作（貢獻）聲明本人在學位論文中所做的主要工作或貢獻如下：１．基于電弧放電的基本理論，分析了電弧的外部特征，介紹了電弧的組成

4、部分和電弧的物理特性。針對弓網(wǎng)離線電弧現(xiàn)象，從產(chǎn)生原因和形成機理兩方面進行了論述。２．通過經(jīng)典電弧模型的搭建與仿真，分析了電弧模型參數(shù)對電弧電氣特性的影響。基于橫向吹弧和縱向吹弧理論，研究了高速氣流場對弓網(wǎng)電弧耗散功率的。ｔ影響根據(jù)能量平衡理論，運用Ｍａｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真軟件，建立了弓網(wǎng)電弧的動態(tài)模型，建模過程中考慮了弓網(wǎng)電弧的弧柱拉伸、壓縮以及強氣流吹弧的能量交換。通過弓網(wǎng)電弧仿真波形與實驗波形的對比分析，驗證了弓網(wǎng)電弧動態(tài)模型搭建及參數(shù)設(shè)置的合理性。３．利用搭建的弓網(wǎng)電弧動態(tài)模型，針對列車升、降弓過程中和列車運行速度

5、為２００ｋｍ／ｈ時的弓網(wǎng)電弧進行仿真分析，最后通過弓網(wǎng)電弧靜態(tài)燃弧和動態(tài)燃?。崳娺^程中電氣特性的對比分析，得到了弓網(wǎng)電弧特性相關(guān)結(jié)論，從而為研究不同工況下弓網(wǎng)電弧特性提供了理論基礎(chǔ)。本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨立進行研究工作所得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責任將由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：６Ｊ９西南交通大學碩士研究生學位論文第１頁摘要

6、高速鐵路是當代世界先進水平的體現(xiàn)，因具有速度快、安全舒適、載重量大、環(huán)保等諸多優(yōu)點在世界各國迅猛發(fā)展，。隨著列車運行速度和載重量不斷提高高速鐵路運行安全保障的要求也更加嚴格－三。弓網(wǎng)（受電弓接觸網(wǎng)）關(guān)系是高速鐵路的大基礎(chǔ)一關(guān)系之，列車運行速度的提高導(dǎo)致弓網(wǎng)系統(tǒng)安全運行面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。近年來，隨，著弓網(wǎng)離線率和離線程度的增加弓網(wǎng)離線電弧現(xiàn)象頻繁發(fā)生，弓網(wǎng)離線電弧對受電弓滑板、接觸網(wǎng)導(dǎo)線、供電質(zhì)量、通訊信號和無線電信號的影響嚴重危害了列車運行安全。弓網(wǎng)電弧與傳統(tǒng)的幵關(guān)電弧不盡相同，具有其自身的特殊性：弓網(wǎng)電弧燃燒暴露在大氣環(huán)境中電弧長度會隨著弓

7、網(wǎng)振動間隙的變化而改變，，并且電弧能量耗散與列車運行時的高速氣流場等有關(guān)。因此有必要從弓網(wǎng)電弧的產(chǎn)生原因和形成機理的角度來研究和分析弓網(wǎng)電弧現(xiàn)象。本文基于弓網(wǎng)電弧自身的特殊性；通過，介紹了弓網(wǎng)電弧的產(chǎn)生原因和形成機理，得到了電弧模型參數(shù)對電弧特性的影響研究經(jīng)典的電弧模型；基于橫向吹弧和縱向吹弧理論，研究了高速氣流場對弓網(wǎng)電弧耗散功率的影響；由能量平衡理論，考慮弓網(wǎng)電弧的弧柱拉伸、壓縮以及強氣流吹弧的能量交換，建立了弓網(wǎng)電弧的動態(tài)模型；利用搭建的弓網(wǎng)電弧模型分析了列車升、降弓過程中和列車運行速度為２００ｋｍ／ｈ時的弓網(wǎng)電