弓网电弧起弧和熄弧距离及电弧烧蚀磨损的试验研究

摘要

随着电气化铁路的飞速发展，弓网受流作为电气化铁路中主要受流方式，占据着极其重要的地位，弓网受流质量的好坏直接影响到电气化铁路的正常运行，弓网离线电弧现象是影响弓网受流质量的重要原因。因此，对弓网离线电弧的研究具有重要意义。
　　本文利用自行设计的弓网离线电弧试验系统，真实模拟弓网离线过程，分析弓网离线电弧电气特性，研究弓网离线电弧起弧和熄弧距离，提出了一种弓网电弧起弧和熄弧距离在线测量方法，试验研究了电压、电流对弓网电弧起弧和熄弧距离的影响以及滑板电弧烧蚀磨耗的影响。通过试验分析，得出以下结论:
　　(1)弓网电压为AC36V、电流为70A时，弓网电弧起弧距离d=153.2μm，弓网电弧熄弧距离d2=1244.6μm。
　　(2)随着电压的增大，弓网电弧起弧和熄弧距离也随之增大，且存在近似线性的关系;而电流对弓网电弧起弧和熄弧距离的影响不大，但从整体表现来看，随着电流的增大，弓网电弧起弧和熄弧距离都略为增大。
　　(3)电弧烧蚀磨损量与电弧能量密切相关，电弧能量的大小很大程度上决定着电弧烧蚀磨损程度，随着电弧能量的增大，滑板烧蚀程度加剧，滑板烧蚀磨损量也随之增大。
　　(4)弓网电弧所产生的热力作用使弓网之间的材料发生转移，且主要是从受电弓滑板转移到接触网导线上，电压越大，材料转移越严重，导致碳滑板材料烧蚀磨损越严重，比较低电压和高电压情况，材料转移情况相差很明显。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 弓网电弧的研究进展概述

1．2．1 电弧产生机理研究进展

1．2．2 电弧电气特性研究进展

1．2．3 电弧检测研究进展

1．2．4 电弧电气干扰研究进展

1．2．5 电弧能量特性研究进展

1．3 本论文研究工作

第2章 试验系统及分析方法

2．1 试验系统

2．1．1 试验装置

2．1．2 试验信号采集系统

2．2 试验材料和参数

2．2．1 试验材料

2．2．2 试验参数

2．3 试验步骤及数据处理方法

2．3．1 试验步骤

2．3．2 数据信号消噪和压缩处理方法

2．3．3 电弧能量计算方法

2．3．4 表面分析

2．4 本章小结

第3章 弓网电弧起弧和熄弧距离试验结果及分析

3．1 试验结果及分析

3．1．1 弓网电弧产生前后电压、电流、离线距离信号

3．1．2 实验结果分析

3．2 弓网电弧熄弧距离

3．2．1 试验过程波形

3．2．2 弓网电弧熄弧距离分析

3．2．3 和数显测微头数据进行对比分析

3．3 弓网电弧起弧距离

3．3．1 过程分析

3．3．2 弓网电弧起弧距离分析

3．4 本章小结

第4章 电压、电流对弓网电弧起弧和熄弧距离的影响

4．1电压、电流对弓网电弧起弧距离的影响

4．1．1 电压对电弧起弧距离影响分析

4．1．2 电流对电弧起弧距离影响分析

4．2 电压、电流对弓网电弧熄弧距离的影响

4．2．1 电压对电弧熄弧距离影响分析

4．2．2 电流对电弧熄弧距离影响分析

4．3 电压、电流对弓网电弧燃弧距离的影响

4．3．1 弓网电弧燃弧过程

4．3．2 弓网电弧燃弧距离分析

4．4 弓网电弧起(熄)弧、燃弧过程比较分析

4．4．1 试验起(熄)弧过程比较分析

4．4．2 试验燃弧过程比较分析

4．5 本章小结

第5章 电压、电流对电弧烧蚀磨损的影响

5．1 电压、电流对电弧烧蚀磨损的试验及影响分析

5．1．1 试验过程及注意事项

5．1．2 试验结果

5．2 试验结果分析

5．2．1 电压、电流对电弧烧蚀磨损的影响分析

5．3 滑板、接触网导线烧蚀磨损表面比较分析

5．3．1 滑板烧蚀磨损表面比较

5．3．2 接触网导线烧蚀磨损表面比较

5．4 本章小结

总结

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文