弓网电弧传导噪声的研究

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1、分类号TM501+．3UDC621．3密级公开硕士学位论文呈一陋史弧传昱噪直．的研．究Theresearch0farcconductivenoiseinna-聃lQg牌J)．h：￡她￡脚．ry～曼X§l黑m作者姓名张晓晓指导教师郭凤仪教授申请学位工学硕士学科专业电力电子与电力传动研究方向节能型电力电子技术及应用辽宁工程技术大学㈣蔓_钉㈣惦脚黜9旧㈣倡竹慨钞㈣捣；眦仃汪螋船关于论文使用授权的说明本学位论文作者及指导教师完全了解辽主王猩垫查太堂有关保留、使用学位论文的规定，同意辽室工捏筮苤太堂保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和

2、借阅，学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密的学位论文在解密后应遵守此协议学位论文作者签名：兰良吃啦导师签名学位论文作者签名：型型憋‰导师签名勾仟年名月ff日纫仟致谢本论文是在导师郭凤仪教授的悉心指导下完成的，论文从选题、方案设计到论文撰写、修改直至完成，自始至终都倾注了郭老师的心血。郭老师正直无私、言于律己、平易近人，～直是我学习的榜样。他的教导给予我无尽的启迪，他严谨的科研态度和敬业精神深深地影响了我。他时常激励我，使我在研究所阶段学到了很多，在授予我知识的同时也教会了我

3、怎样做人。在这里，我谨向郭老师致以衷心的感谢!特别感谢陈忠华副教授在我写论文期间给予了我很大的帮助，使我在电接触方面积累了许多知识和经验，并顺利的完成论文。陈老师耐心细致的指导、无微不至的关怀使我终生难忘。同时也感谢这两年多来和我一起奋斗的同学，特别感谢王喜利师兄和陶宏伟、胡兴邦、王铁军、石英龙等同学给予我的帮助和支持，感谢我们这个团队、实验室这个大集体共同营造的良好的学习氛围。在各位同学的共同努力之下，实验和论文才得以完成。能和你们在一起学习，我感到非常的荣幸。感谢我的父母这么多年来对我的养育、关怀和鼓励。他们对我的期望和鼓励一直是我前进的动力。在未来

4、的日子早，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷切期望!最后，我要感谢评审和答辩的各位老师。衷心希望得到各位专家、教授的指导和帮助!摘要受电弓与接触网系统是电气化铁路中牵引供电系统的重要组成部分，列车通过受电弓滑板与接触网导线之间的滑动接触获取动力。在列车运行过程中，由于接触网导线不平顺、接触网的震动等多种因素的作用会使滑板与接触导线产生瞬时的分离，随着速度的提升，导致弓网系统的离线率迅速上升，从而产生离线电弧。弓网离线电弧会释放出巨大的能量，侵蚀接触导线与滑板，其过电压产生的高频谐波分量会对机车内的电气设备、精密测量仪表与继电保护装置产生干扰和影

5、响，严重威胁电力机车和牵引供电系统的安全运行。因此研究弓网电弧的产生机理及其谐波特性对于弓网系统具有重要的理论意义。本文利用弓网电弧模拟系统装置，模拟弓网电弧离线产生电弧。基于牵引供电系统的等效电路建立了MATLAB的仿真模型，设置起始时间来模拟离线电弧的产生，获得离线电弧电压及接触网电压波形。仿真结果发现，发生离线时，电弧电压发生瞬间畸变，产生的瞬时电压达到额定电压近2倍，接触网电压在过零点处产生一系列的振荡。加入电力机车模型后电弧电压及接触线产生的电压畸变更明显，振荡更剧烈。在车载变压器一次侧并联旁路电容后，对离线电弧的瞬时过电压具有明显的抑制作用。

6、离线时间段越长，接触网系统越不稳定，离线电弧电压中含有大量不规则的间谐波和幅值较高的谐波分量，对电力机车与接触网系统造成严重危害，不利于电力机车的安全运行。采用dbl0小波变换的方法对仿真得出的离线电弧电压信号进行3层分解后，低频部分的波形非常接近正弦波，高频部分的谐波成分也得到有效地分离。通过研究运行速度和接触电流对弓网电弧谐波特性的影响发现，电弧中存在丰富的奇次谐波和偶次谐波。离线电弧电压基波分量随运行速度和接触电流的增大而增加。运行速度提高，电弧电压的偶次谐波呈上升趋势，而对奇次谐波的影响较小。在不同接触电流F，电弧电压偶次谐波的含量比奇次谐波小的

7、很多。电弧电压的2次、3次谐波含量很大，其他次谐波衰减很快。关键词：电气化铁路；弓网系统；离线电弧：仿真模型：谐波AbstractPantograph’catenarysystemisanimportantcomponentofthepowersupplysystemintheeJectri6edra订waytraction，thetraingetpowerfromtheslidingcontactbetweenthepantographslideandcatenarywires．Inthetrainrunningprocess，duetothecate

8、narywirejrregularityandthecatenaryvibrat