动车组接地电阻的高频特性及电阻抗浪涌特性的研究

摘要

高速动车组与普通电力机车相比，具有安全，舒适，发车间隔短，正点率高等一系列的优势。高速铁路的发展，带动了经济，交通，能源等一系列相关产业。但是，高速铁路与我国传统铁路存在一定的区别。我国在高速铁路方面起步较晚，因此，有很多电气化问题需要解决。在目前的和谐号CRH系列高速动车组中，CRH2型动车组及其后续车型CRH380A(L)上安装了MR-139型接地电阻。该接地电阻为从日本川崎重工引入。目前，关于该接地电阻，几乎很少有人进行研究。本文尝试着从多个角度，对。MR-139型接地电阻进行一个较为全面的研究。
　　首先，我们介绍了CRH2型高速动车组的接地系统，分析了接地电阻在其中所起的重要作用。随后我们对接地电阻进行了建模，从理论上分析了其分布电感，分布电容对其在高频条件下造成的影响。并且对模型进行了简化，明确了测试目的，为接下来的测试做了理论基础。
　　然后，我们介绍了电桥法的基本类型和各种电桥的原理，利用电桥法对其电感值进行了测量，并且根据电感值对接地电阻在各个频点下的情况进行了估算。然后我们指出了现有的冲击电流法的不足，提出了单频点频域法，详细介绍了该方法的优点，并在实验室和车辆现场进行了测量。最后，我们还进行了温度特性的测试。
　　接着，我们进行了接地电阻抗雷击的相关测试。我们介绍雷电的基本概念和雷电波形的基本参数。然后我们引入了冲击接地阻抗的概念以及车体过电压产生的原因和解决办法。接下来我们分析了雷电的频谱，明确了雷电波的能量主要集中的频率范围。依据目前标准规定的浪涌波形，对接地电阻进行了雷击浪涌的测试，计算出了冲击接地阻抗的大小。并且又进行了连续多次的雷击浪涌实验，证明了该接地电阻不会因为连续多次的雷击而导致性能有很大的变化。
　　最后，我们对MR-139型接地电阻的特性做了全面的总结，并提出了后续的研究方案。