高铁车站牵引电流损伤机械绝缘节原因探讨

高速铁路车站出现多次电气化牵引电流回流造成机械绝缘节和钢轨损伤的现象。根据现场的几次典型案例,对比分析电压损伤和电流灼伤2种情况的不同,为后续针对性的研究防护措施提供参考。     

高速铁路站内轨道电路绝缘节烧损原因分析

以京沪高速铁路无锡东站为例,从牵引电流切断点的设置位置、动车的车型、进出站作业挡位的控制等方面,分析高速铁路站内轨道电路绝缘节烧损的原因,提出了解决的建议措施.     

高速铁路站内绝缘节轮轨动态接触阻抗的研究

在分析切断点绝缘节处产生电弧放电的过程中,轮对经过绝缘节时形成的接触电阻对整个牵引回路具有很大的影响。接触电阻在短时间内大幅度的变化是形成电流突变的一个先决条件,因此分析计算接触电阻的大小及变化,对研究切断点绝缘节处钢轨及绝缘节的烧损至关重要。提出将电接触理论运用到绝缘节处轮轨接触阻抗的计算过程中,建立绝缘节处接触电阻动态变化的轮轨动态接触数学模型,并通过相应案例分析来验证。     

高铁站内机械绝缘节烧损碳化与钢轨表面温升研究

电弧高温是机械绝缘节(简称“绝缘节”)烧损碳化导致其无法满足轨道电路绝缘要求的主要原因。基于磁流体动力学理论，考虑电磁场、热场、流场以及电弧物性参数的影响，在COMSOL软件中建立绝缘节电弧的多物理场耦合模型；通过仿真求解不同电弧作用次数、电弧电流以及电弧移动速度下的电弧温度分布，分析绝缘节碳化规律与钢轨温升规律。结果表明：在较低电弧电流下，随着电弧作用次数的增加，绝缘节温度升高、碳化程度加剧，钢轨表面温升则不明显，绝缘节在电弧作用1～2次时未出现碳化，作用3次时出现碳化且碳化率为15.2%，作用6次时碳化率升至69.4%，而钢轨表面温度在电弧作用6次时仅升高142.2 K；电弧电流越大，绝缘节发生碳化的程度也越高，钢轨表面温度也随之升高，绝缘节在电弧电流为40～60 A时未出现碳化，80 A时出现碳化且碳化率为33.5%，电弧电流大于等于120 A时碳化率升至100%，而钢轨表面温度在电弧电流由40 A增至180 A时升高440.8 K；电弧移动速度越快，电弧对绝缘节和钢轨的传热影响越小，越有利于降低绝缘节的碳化，电弧移动速度从10 m·s^-1增至20 m·s<...     

高速铁路站内绝缘节处轮轨接触阻抗研究

在分析切断点绝缘节处产生电弧放电原因的过程中,轮对经过绝缘节时形成的接触电阻对整个牵引回路具有很大的影响。接触电阻大小在短时间内大幅度的变化是形成电流突变的一个先决条件。因此,分析计算接触电阻的大小及其变化对研究切断点绝缘节处钢轨及绝缘节的烧损是必不可少的。目前,国内外在研究绝缘节处产生电弧放电的过程中,多采用实际测量的方式。而我国高铁迅速发展的情况下,这种方法加大了成本和工作量。提出将电接触理论运用到绝缘节处轮轨接触阻抗的计算过程中,建立相应的Mayr电弧模型,并通过相应案例分析来验证。分析显示:轮轨间的污染膜层对接触电阻大小的影响巨大,研究对绝缘节处电弧形成原因的理论分析具有重要意义。     

城市轨道交通钢轨电位和新型回流装置研究

以成都地铁为例,基于钢轨绝缘节的老化和单向导通装置频繁导通问题,将车辆段及停车场等效为小电阻接地支路进行仿真。仿真结果表明,小电阻接地支路可使正线钢轨电位最大提升27.2 V,威胁了正线的安全运营。据此提出一种应用于车辆段与停车场的新型钢轨回流装置,并介绍其控制方法。该新型钢轨回流装置具有辅助列车安全通过绝缘节遏制车辆段与停车场内杂散电流、评估钢轨绝缘节绝缘性能和测量出入段线钢轨过渡电阻的功能。     

高速铁路钢轨电力牵引回流集中监测探讨

通过对当前中国高速铁路电力牵引供电方式的介绍,引申出集中监测和分析高速铁路钢轨电力牵引回流的重要意义,提出了高速铁路钢轨电力牵引回流集中监测的方法,为保障高铁运营安全提供了重要的安全保障手段。     

高速铁路钢轨服役状态及病害整治研究

对多条典型高速铁路钢轨服役状态进行调研,分析多发性病害产生原因及其整治对策,总结钢轨养护维修现状与经验。结果表明:目前我国高速铁路钢轨的服役状态良好,钢轨主要伤损形式为焊接接头伤损及钢轨擦伤;焊接接头伤损多与现场焊接质量有关;高速铁路钢轨的擦伤多为工程车造成的;各铁路局均能按规定完成钢轨探伤、外观及表面伤损检查工作,钢轨维护满足运营需要。建议高速铁路小半径曲线区段采用在线热处理钢轨,根据线路实际情况选择钢种;加强现场钢轨焊接质量监管,防止工程车对钢轨造成擦伤;按通过总质量和使用状态制定钢轨打磨周期,定期进行钢轨廓形的检测。     

高速铁路常用供电方式的牵引回流研究

分析高速铁路牵引电流沿钢轨的分布规律,是研究牵引回流对通信信号设备干扰的基础,同时也为利用牵引回流进行断轨检测提供参考数据.针对高速铁路常用的带回流线的直接供电方式和AT供电方式,通过对牵引回路建立数学模型和仿真计算,得到了牵引回流的计算公式及其分布规律,可为解决由牵引回流引出的问题提供参考.     

高速铁路电弧灼伤钢轨和绝缘节问题研究

现场采集切断点处("一头堵")绝缘节两端的电压、电流和电弧录像,对电弧的特征和机理进行研究,详细分析影响电弧的四个要素、五个地面场景因素。发现降低动车组牵引电流和切断点绝缘节两端电压、切断点连通、低牵引等级、绝缘节厚度大于轮轨接触踏面横向长度能减弱电弧对钢轨及绝缘节的灼伤。     

WG—21A无绝缘轨道电路室外模拟试验方法

WG—21A无绝缘轨道电路是国产化了的UM71制式轨道电路。它采用的是电气谐振式绝缘节，需利用钢轨构成调谐回路。由于哈大线是既有线改造工程，所以试验时无法连接钢轨调试。为了保证顺利开通，必须采用合理的试验方法来检查室外配线是否正确及电气绝缘节设备是否良好。     

高速铁路钢轨的研究与应用

介绍高速铁路特点及对钢轨的要求、高速铁路钢轨技术条件、我国钢轨化学成分及性能特点、国外高速铁路钢轨的化学成分。论述国外高速铁路和我国高速铁路采用的钢轨材质、钢轨"三精"生产设备和工艺、国外高速铁路钢轨制造技术和我国钢轨生产设备技术改造。阐述我国在高速铁路钢轨焊接、钢轨使用等方面开展的相关技术研究,分析高速铁路钢轨制造质量、焊接、预打磨等问题,并提出应对措施及相关建议。     

铁路区间无绝缘轨道电路的研究与应用

轨道电路无绝缘化是从两个方面的需求提出来的，一是有绝缘的轨道电路在运用中钢轨绝缘故障率比较高。据某分局97年全年的统计资料，钢轨绝缘节的故障数占信号设备总故障数的8％，而在先进国家，信号设备可靠性较高的情况下，钢轨绝缘故障数占信号设备总故障数的比率高达20％；这不仅增加了电务、工务维修工作量及费用，而且直接影响行车安全和效率。另一方面，在长轨区段装设绝缘节要切割钢轨，影响线路质量。     

不同类型机械绝缘节快速暂态过电压产生机理

通过对列车经过第一类和第二类绝缘节的快速暂态过程进行理论分析,建立列车经过2种机械绝缘节的等效暂态模型,研究机械绝缘节快速暂态过电压的产生机理,并推导其计算公式。利用ATP-EMTP电磁暂态仿真软件搭建列车经过2种机械绝缘节的牵引回流等效电路,对快速暂态过电压产生过程进行模拟和仿真计算。结果表明:列车车轮带负载脱离机械绝缘节的瞬间,相当于在绝缘节两端钢轨处施加1个方向相反、大小相等且均等于牵引电流瞬时值的冲击电流,产生的快速暂态过电压与该电流成正比;第一类绝缘节快速暂态过电压幅值等于牵引电流瞬时值与该类绝缘节冲击阻抗的乘积;第二类绝缘节由于与扼流变压器并联,其快速暂态过电压幅值远小于第一类绝缘节,在站场正线及出站方向等牵引电流较大的区段不应设置第一类绝缘节。     

电气化区段更换道岔、线路牵引电流疏通方法探讨

电气化区段工务部门成组更换道岔道、成段更换钢轨需完全断开线路，将阻断机车牵引回流，如不采取有效的疏通、防护方法，轻者烧坏信号设备保险、器材，重者烧损信号电缆，造成重大损失。本文通过牵引回流对信号设备影响分析，结合工务部门现场施工的特点，提出了有效疏通、防护牵引回流方法，为施工、维护单位提供了借鉴经验。     

站内轨道电路机械绝缘节引接线安装方式对机车信号接收的影响

通过杭甬线绍兴北站站内实车试验数据及理论计算分析,从机车信号接收效果出发,对站内ZPW-2000轨道电路绝缘节引接线的3种连接方式进行分析比较,以便确定最优的高速铁路区段站内绝缘节引接线连接方式。     

高速铁路钢轨材质选择

阐述高速铁路对钢轨的基本要求,介绍高速铁路钢轨的主要伤损类型以及我国钢轨存在的主要差距,并介绍我国高速铁路钢轨的选材要求.     

关于工频谐波对轨道电路电压波动解决方案的研究

在动车组运行中,牵引电流从接触网由受电弓流入机车,再通过机车的泄流轮对流入两条钢轨。随着多种新型动车组(CHR系列)在国内高铁线路投入运营,在一定外部条件影响下,有部分机车在站内泄放到钢轨的牵引电流含有高频奇次谐波,这会叠加到钢轨自身载频,造成轨出电压波动。为解决由高频奇次谐波造成的电压波动,结合国内某站实际案例,提出将站内一体化轨道电路的室外轨旁设备更换为区间机械绝缘节设备的解决方案,极大抑制了奇次谐波造成的干扰。     

高速铁路用钢轨的若干问题

钢轨是轨道结构的重要部件,是高速铁路重要的基础设施.根据高速铁路钢轨的服役条件以及出现的伤损特点,提出了高速铁路钢轨应重点关注的性能指标,介绍国外高速铁路采用的钢轨强度等级,论述国内钢轨生产厂家应进行的技术改造,讨论了高速铁路采用长定尺钢轨的可行性包括长定尺钢轨的生产、运输、焊接,以及钢轨焊接体系.     

高速铁路钢轨的平顺性

综述了高速铁路的轨道平顺性与钢轨平顺性的关系。介绍了高速铁路对钢轨平顺性的要求及高速铁路发达国家在钢轨生产、焊接和使用过程中提高钢轨平顺性的措施，分析了国产钢轨平顺性的现状及其与高速铁路钢轨要求的差距，提出了我国钢轨生产企业为适应高速及快速铁路发展应予重视有关问题的建议。