高速列车弓网电弧动态模型研究

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1、＿硕士学位论又＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ睡纖论文题目：高速列车弓网电弧动态模型研究国内图书分类号：ＴＭ５０１密级：公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文高速列车弓网电弧动态模型研究２０１３级年级姓名陈旭坤申请学位级别工程硕士专业电气工程指导老师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西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家

3、有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密ｔｅｆ，使用本授权书。（请在以上方框内打学位论文作者签名：指导老师签名：‘￣【：曰期ｉ：ｙｏＳ、６曰期６－？Ｊ２＞ｏ？ｔＸ西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．基于电弧放电的基本理论，分析了电弧的外部特征，介绍了电弧的组成

4、部分和电弧的物理特性。针对弓网离线电弧现象，从产生原因和形成机理两方面进行了论述。２．通过经典电弧模型的搭建与仿真，分析了电弧模型参数对电弧电气特性的影响。基于横向吹弧和纵向吹弧理论，研究了高速气流场对弓网电弧耗散功率的。ｔ影响根据能量平衡理论，运用Ｍａｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真软件，建立了弓网电弧的动态模型，建模过程中考虑了弓网电弧的弧柱拉伸、压缩以及强气流吹弧的能量交换。通过弓网电弧仿真波形与实验波形的对比分析，验证了弓网电弧动态模型搭建及参数设置的合理性。３．利用搭建的弓网电弧动态模型，针对列车升、降弓过程中和列车运行速度

5、为２００ｋｍ／ｈ时的弓网电弧进行仿真分析，最后通过弓网电弧静态燃弧和动态燃弧过程中电气特性的对比分析，得到了弓网电弧特性相关结论，从而为研究不同工况下弓网电弧特性提供了理论基础。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：６Ｊ９西南交通大学硕士研究生学位论文第１页摘要

6、高速铁路是当代世界先进水平的体现，因具有速度快、安全舒适、载重量大、环保等诸多优点在世界各国迅猛发展，。随着列车运行速度和载重量不断提高高速铁路运行安全保障的要求也更加严格－三。弓网（受电弓接触网）关系是高速铁路的大基础一关系之，列车运行速度的提高导致弓网系统安全运行面临严峻的挑战。近年来，随，着弓网离线率和离线程度的增加弓网离线电弧现象频繁发生，弓网离线电弧对受电弓滑板、接触网导线、供电质量、通讯信号和无线电信号的影响严重危害了列车运行安全。弓网电弧与传统的幵关电弧不尽相同，具有其自身的特殊性：弓网电弧燃烧暴露在大气环境中电弧长度会随着弓

7、网振动间隙的变化而改变，，并且电弧能量耗散与列车运行时的高速气流场等有关。因此有必要从弓网电弧的产生原因和形成机理的角度来研究和分析弓网电弧现象。本文基于弓网电弧自身的特殊性；通过，介绍了弓网电弧的产生原因和形成机理，得到了电弧模型参数对电弧特性的影响研究经典的电弧模型；基于横向吹弧和纵向吹弧理论，研究了高速气流场对弓网电弧耗散功率的影响；由能量平衡理论，考虑弓网电弧的弧柱拉伸、压缩以及强气流吹弧的能量交换，建立了弓网电弧的动态模型；利用搭建的弓网电弧模型分析了列车升、降弓过程中和列车运行速度为２００ｋｍ／ｈ时的弓网电