高速動(dòng)車組過(guò)分相產(chǎn)生過(guò)電壓?jiǎn)栴}的研究與對(duì)策89

高速動(dòng)車組過(guò)分相產(chǎn)生過(guò)電壓?jiǎn)栴}的研究與對(duì)策摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的提高，我國(guó)高速動(dòng)車的電分相裝置也在不斷的進(jìn)行著更新?lián)Q代，在現(xiàn)在我國(guó)最先進(jìn)的就是關(guān)節(jié)式電分相。雖然關(guān)節(jié)式電分相對(duì)于器件式電分相已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但是仍存在一些問(wèn)題。本文就針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行剖析，說(shuō)明了過(guò)電壓產(chǎn)生的原因，以及，關(guān)節(jié)式電分相應(yīng)該怎樣運(yùn)用到實(shí)際問(wèn)題中。

關(guān)鍵詞：高速動(dòng)車組，關(guān)節(jié)式電分相，過(guò)電壓

隨著科技的發(fā)展，我國(guó)的交通方式也出現(xiàn)了新的變化，原來(lái)人們出行大多選擇乘坐火車，現(xiàn)在人們出行大多選高鐵，因?yàn)楦哞F與火車相比速度更加的快，可以縮短旅途的時(shí)間。雖然我國(guó)很多城市都通了高鐵，而且高鐵的發(fā)展規(guī)模越來(lái)越大。但是，高鐵相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和高鐵運(yùn)行的相關(guān)學(xué)習(xí)，是我們一直沒(méi)有放棄的，一直在進(jìn)行不斷的探索。本文接下來(lái)根據(jù)我國(guó)高鐵設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，進(jìn)行探討研究。為我國(guó)高鐵運(yùn)行貢獻(xiàn)一份力量。

一、過(guò)分相問(wèn)題的出現(xiàn)

目前在我國(guó)交流牽引供電系統(tǒng)中，電力機(jī)車是通過(guò)單相電供電的，這對(duì)牽引供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)單相的大功率負(fù)荷，僅僅從三相供電系統(tǒng)的某一相取電，很容易出現(xiàn)各相電荷嚴(yán)重失衡的現(xiàn)象，對(duì)電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備、輸電線路等造成不好的影響。為了減少這種情況的出現(xiàn)，在牽引供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，每隔一定的距離就要對(duì)接觸網(wǎng)采用換相聯(lián)結(jié)的接線方式。為了保證受電弓和接觸網(wǎng)的穩(wěn)定，需要保持非同相供電臂的機(jī)械連接，為了防止異相短路，需要對(duì)兩個(gè)供電臂隔離。但是鐵路的接觸網(wǎng)在電分相處一定長(zhǎng)度的供電死區(qū)，動(dòng)車組帶負(fù)荷闖分組，就會(huì)出現(xiàn)受電弓與接觸網(wǎng)拉弧的現(xiàn)象，會(huì)影響動(dòng)車組運(yùn)行的穩(wěn)定，甚至?xí)斐墒茈姽徒佑|網(wǎng)燒毀，導(dǎo)致事故的發(fā)生。

二、過(guò)電壓的抑制方法

避免產(chǎn)生過(guò)電壓的根本方法在于抑制諧振或者釋放中性段上的能量。在中性段安裝阻容保護(hù)器，通過(guò)改變電路的機(jī)構(gòu)參數(shù)，使振蕩電路變成無(wú)振蕩電路，可以有效的抑制電力機(jī)車產(chǎn)生過(guò)電壓。當(dāng)保護(hù)裝置為連接時(shí)，欠阻尼振蕩頻率就會(huì)很高，接入保護(hù)裝置后，整個(gè)電路的結(jié)構(gòu)參數(shù)發(fā)生了變化，如果保護(hù)電路的電容取值較大，電路的震動(dòng)頻率就會(huì)降低，由于加入了電阻，電路欠阻尼狀態(tài)變?yōu)榕R界阻尼或者過(guò)阻尼狀態(tài)，過(guò)電壓就會(huì)變小或者不產(chǎn)生過(guò)電壓。

三、分相過(guò)電壓的相關(guān)分析

1.受電弓第一次跨接中性線與接觸線的瞬間。在高速動(dòng)車組進(jìn)入分相區(qū)域之前，與主斷路器之間的道路應(yīng)該是被阻斷的，是沒(méi)有辦法連接的，所以受電弓只能和左側(cè)接觸線連接在一起。而在高速動(dòng)車組進(jìn)入到分相區(qū)域的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生第一次過(guò)電壓，而且這還是一種合閘過(guò)電壓。因?yàn)殡m然是在第一個(gè)過(guò)渡區(qū)域之間產(chǎn)生了電弧連接中性線與左側(cè)接觸線。但是它的實(shí)質(zhì)是其實(shí)是電弧對(duì)空載的中性線電容進(jìn)行一次了合閘操作。

2.受電弓第一次分離中性電與接觸線的瞬間。這是我們模擬轉(zhuǎn)化過(guò)程中形成的第二次過(guò)電壓，這次是因?yàn)橹行跃€斷開(kāi)聯(lián)系的時(shí)候電容仍然保持著斷開(kāi)時(shí)刻的瞬間電壓，所以過(guò)電壓瞬間擊穿受電弓與接觸線的空間間隙，而產(chǎn)生了電弧，在電弧產(chǎn)生的時(shí)候，也同樣會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓。但是這次的電弧電壓有一點(diǎn)點(diǎn)的特殊，因?yàn)樗茈y維持現(xiàn)狀，會(huì)很快的被拉斷。

3.受電弓第二次跨界中行線與接觸線的瞬間。雖然這是我們轉(zhuǎn)化過(guò)程中的第三次產(chǎn)生過(guò)電壓，但是這次的情況與第一次產(chǎn)生過(guò)電壓的情況基本相同。

4.受電弓第二次分離中性線與接觸線的瞬間。這是整個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程中第四次也是最后一次產(chǎn)生過(guò)電壓，聽(tīng)著名字就知道與第二次產(chǎn)生過(guò)電壓的情況相同，與第二次產(chǎn)生過(guò)電壓時(shí)的分離相同，在分離的瞬間會(huì)產(chǎn)生小電弧產(chǎn)生合閘過(guò)電壓。

四、通過(guò)相關(guān)分析產(chǎn)生的結(jié)論

第一，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中雖然產(chǎn)生了四次過(guò)電壓，但是它們?cè)诒举|(zhì)上都是一樣的，都是屬于合閘過(guò)電壓。但是它們又不是完全一樣，它們也是有區(qū)別的，可以兩兩分組，分成兩組，一組是跨接時(shí)刻的過(guò)電壓，一組是分離時(shí)刻的過(guò)電壓。但是他們還有一個(gè)共性，就是這四次過(guò)電壓都與受電弓相關(guān)。第二，過(guò)電壓的大小和短暫的發(fā)生過(guò)程時(shí)的接觸網(wǎng)的相位角有關(guān)系。它們之間成正比關(guān)系，相位角的度數(shù)越大，過(guò)電壓的電力越大。當(dāng)相位角的角度達(dá)到100度左右時(shí)，電過(guò)壓將產(chǎn)生最大值。所以要時(shí)刻關(guān)注相位角的大小，避免產(chǎn)生相關(guān)事故。第三，

很多因素都可以影響過(guò)電壓的產(chǎn)生和過(guò)電壓的大小，其中一個(gè)很重要的因素就是接觸網(wǎng)的狀況。如果接觸網(wǎng)的狀態(tài)不好，部件比較容易松動(dòng)，或者間隙過(guò)大，都可能會(huì)影響過(guò)電壓的產(chǎn)生，所以影響過(guò)電壓產(chǎn)生的因素還是比較復(fù)雜的，這個(gè)工程也是比較重要的，還是要多加小心，仔細(xì)觀察。

五、關(guān)節(jié)式電分相的相關(guān)應(yīng)用

隨著我高速動(dòng)車組的發(fā)展和我國(guó)關(guān)節(jié)式電分相技術(shù)的進(jìn)步，我們要確保供電安全，要把關(guān)節(jié)式電分相盡快的運(yùn)用到實(shí)際的狀況中，為我國(guó)交通行業(yè)的發(fā)展和電力安全行業(yè)的發(fā)展起到實(shí)際的作用。

1.經(jīng)常性的檢查關(guān)節(jié)式電分相。我國(guó)相關(guān)規(guī)定中說(shuō)明了關(guān)節(jié)式電分相有的地方是三個(gè)月檢查一次，有的地方是一周檢查一次。而我們應(yīng)該把這些周期縮短，盡量改成一日一次，這樣檢查的時(shí)間越短，機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，就能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可以保證設(shè)備一直處在一個(gè)良好的工作狀態(tài)中

2.運(yùn)用新的相關(guān)技術(shù)和采取新的相關(guān)設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電分相相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，研究人員也發(fā)明出來(lái)了新的相關(guān)設(shè)備。在有能力的情況下，應(yīng)該淘汰掉舊的設(shè)備，使用新的設(shè)備和新的技術(shù)。因?yàn)椋碌募夹g(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的技術(shù)，新的設(shè)備相對(duì)于淘汰了的設(shè)備，具有更容易發(fā)現(xiàn)潛在的事故，可以提高供電安全，保證接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的質(zhì)量等等優(yōu)勢(shì)。

3.設(shè)置變電所自我保護(hù)裝置。產(chǎn)生過(guò)電壓容易發(fā)生跳閘的現(xiàn)象，所以變電所應(yīng)該安裝一些自我保護(hù)裝置，一旦真正的發(fā)生不可扭轉(zhuǎn)的事故可以進(jìn)行自我保護(hù)，保障客運(yùn)專線的供電情況。

總結(jié)

雖然我國(guó)關(guān)節(jié)式電分相仍然存在著一些問(wèn)題，但是，我相信通過(guò)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這些問(wèn)題在不久的將來(lái)都會(huì)被一一解決。本篇文章中所提及的一些辦法和應(yīng)用，也希望為我國(guó)過(guò)電壓?jiǎn)栴}的解決起到一些積極的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]王偉凡.電氣化鐵路柔性不斷電過(guò)分相裝置與控制方法研究[D].中國(guó)科學(xué)院大學(xué),2018.

[2]田旭,姜齊榮,魏應(yīng)冬,等.電氣化鐵路不斷電過(guò)分相與電能