动车组运行接地回流特性分析及优化

动车组运行工况复杂且车体结构具有差异性,车下各轴端接地电流分配不均,给接地碳刷维护带来不便。为探究动车组接地回流的基本分布规律,找出改善接地回流的方法,基于PSCAD仿真软件建立动车组在高速铁路上过吸上线动态仿真模型,并结合现场实测数据验证仿真模型的可靠性,探明动车组与吸上线的相对位置移动时动车组接地回流变化规律。通过分析动车组运行过程中不同车体的各个轴端接地装置处工作接地和保护接地接地电流大小变化趋势,提出对动车组头尾车保护接地加装接地电阻器以及在部分保护接地回路串接阻值不同的接地电阻器两种接地方式优化方案。仿真结果表明:优化方式一保护接地电流较大的1车接地电流整体降低了50%;优化方式二使各车保护接地电流大小限制在72 A以内。优化后的接地方式抑制了保护接地电流大小并使各轴端接地电流分布均匀,以上结论为设计更优良的接地方案提供了理论基础。     

动车组过吸上线时保护接地电流分布特性

动车组经过吸上线时,电流在与吸上线、钢轨联接点接触的保护接地的轮对上发生局部集中,容易引起碳刷异常磨耗,接地回流不均,对动车组的安全运行构成了一定的威胁。本文利用PSPICE软件建立动车组过吸上线过程的仿真分析模型,分析过吸上线时各保护接地电流的变化与相位变化规律,并与实测数据对比验证,在此基础上,提出了有效抑制措施。仿真和试验结果表明:动车组过吸上线时,其保护接地电流依次增大到最大值,且两头车保护接地电流最大,达到170A;在同一车体上,离工作接地较近的接地点过吸上线时,该车体的两个接地回流相位相同,而较远的接地点过吸上线时,相位相差180°左右;将各车体的两个接地点均设置在离工作接地较远的位置,且在头车上加设电阻器能有效抑制各车体过吸上线时的电流。     

市域动车组接地回流特性分析及保护接地系统优化

以供电条件类比于高铁动车组的成都地铁18号线市域动车组为研究对象,考虑钢轨渗透深度和截面尺寸的影响,采用Multisim软件建立市域动车组接地回流系统电路模型,并验证有效性;分析市域动车组在现有接地方案即在直接接地和分散保护接地方式下正常和半列动力运行时的接地回流特性;综合考虑直接接地与经电阻接地、集中保护接地与分散保护接地的不同优点,提出首先将轴端经0.05Ω电阻接地、然后去除2车1轴和7车2轴接地保护线、最后将1车2轴和8车1轴直接接地的递进优化方案,并与现有接地方案进行对比。结果表明:保护接地电流主要从头车泄往钢轨;动车组半列动力运行时保护接地电流分布与正常运行时基本一致,正常运行时的保护接地系统优化方案对其半列动力运行同样有效;基于提出的最终优化方案,最大保护接地电流幅值下降至原来的48.4%,车体环流被消除,各轴保护接地电流分配不均情况得到改善,同一车体2个车轴电流的最大幅值差下降至原来的5.2%。     

高速列车接地系统对车体电流及过电压分布的影响分析

高速列车独特的轮轨耦合移动接地系统在其行车安全方面起到关键作用,不合理的接地设置无法有效降低车体暂态过电压幅值,会造成设备绝缘击穿,同时,窜入车体的环流会恶化车载设备、轴承的电磁环境,车载设备与人员安全也需要得到充分保障。因此,对高速列车的移动接地系统性能研究,需要兼顾接地电流与车体过电压两项重要指标进行优化改进,服务于提升动车组长期的服役性能。以吸上线区间和电分相区间的“车-所-网”供电和回流系统为例,对动车组车载设备进行参数测量,对“车-所-网”供电系统进行等值计算。基于车载关键设备的实测阻抗参数,构建“车-轨-网”牵引供电系统的等效电路模型,研究车载牵引供电系统高压侧操作过电压特性以及车体过电压的传播规律,解析列车接地系统对车轨环流及车体过电压分布的影响机制,并结合接地回流及车体过电压两方面指标,对比不同接地阻抗参数及布局方式对车体过电压与车轨环流的影响规律。最终,获得一套基于调整电阻、电感以及接地方式的平衡了电压与电流的优化方案。     

保护接地对高速动车组接地回流的影响

保护接地方式的优劣直接关系到动车组运行性能的好坏,其研究具有重要意义。其中集中保护接地不能确保车体电位为零;而分散保护接地存在回流问题。本文分析集中保护接地的弊端机理,用PSPICE软件建立分散保护接地方式的整车接地回流模型,并结合现场实际测试结果,分析保护接地回流的分配规律,通过取消回路改进分散保护接地方式。仿真结果表明,转向架之间的回路是接地电流增加的主要原因,改进接地方式使轴端电位降低至0.2V,各保护接地的电流值小于20A且分布较均匀。     

高速动车组传感器烧毁原因分析

为了解决CRH380BL动车组在运行过程中出现转向架齿轮箱温度传感器、轴端速度传感器以及轴温传感器等因高压击穿的故障,对高速动车组接地系统进行研究,建立简单动车组接地模型并分析原因,为此故障提供解决方案,同时为新造车型提供接地方案的依据。     

牵引回流过大对配电室馈出线零序保护的影响分析

动车组受电弓与接触网接触受流后,电流会通过轨道、回流线和大地流回至牵引变电所的变压器中性点。青连铁路联调联试期间,在动车组检测车途经10kV配电所后发生贯通馈出(综合贯通)线零序过电流保护误动作跳闸,经过分析该问题由牵引变电所回流过大所致。本文提出因杂散电流过大引起零序电流误动作的应对措施,在进一步论证该线采用消弧线圈接地方式具更好可靠性的基础上,提出了不同接地方式下保护整定值的配置、整定原则,及在联调联试期间采用多种运行模式对整定值进行修订和调整,以进一步提高牵引供电系统的可靠性。     

关于8G机车伺服电机控制电路的几点改进意见

1简述电力机车伺服电机用来控制调压开关输出电压的高低,以调节机车牵引力的大小,是机车控制电路中的关键部件。8G机车采用电枢控制的直流伺服电动机,励磁绕组直接接入恒定直流电压,用直流接触器来控制电枢的得电及流经电流的方向。8G机车伺服电机电路中,采用1.5平方毫米的机车专用护套线,与1#控制电器柜的所有电器部件共用一条接地回流导线(E0线)。流经E0线的电流为流经5个继电器绕组、9个接触器绕组、伺服电机电枢的电流之和。8G机车伺服电机电枢电流的流经方向,是靠两对常开联锁和两对常闭联锁的通断控制的,其电枢电流等于每对联锁的通…     

基于ATP-EMTP的牵引网回路对动车组车体接地回路电气耦合作用研究

在高速铁路的运行安全中,车体电压和接地环流是很重要的影响因素。动车组在运行过程中,牵引网回路与车体-接地线-钢轨形成的回路之间存在电气耦合。本文对该电气耦合作用进行研究,推导供电方式下牵引网回路对车体接地回路的电气耦合系数;以CRH380BL型动车组为例,在ATP-EMTP平台上建立车-网耦合模型,建模中用受控源模拟牵引网回路对车体接地回路的电气耦合,并计算各部分模型参数。分别对考虑和不考虑电气耦合的情况开展动车组降弓工况、升弓工况和带载过分相工况的建模仿真,与实测波形进行对比,验证了模型的准确性。通过比较车体电压和接地电流仿真结果,发现该电气耦合作用对车体过电压和接地环流均有一定影响。     

地铁列车轴箱轴承电流测试与接地方式优化

在分析轴箱轴承电流产生的基础上,对地铁列车直接接地和串联电阻接地2种方式下的轴承电流分布进行测试,其中,直接接地方式下车体与转向架、转向架与轴端直接通过保护接地线连接,串联电阻接地方式下车体与转向架直接通过保护接地线连接,车体与轴端保护接地线间串联50 mΩ的电阻。对实测数据的分析发现,2种接地方式下全车的轴承电流与牵引电流均呈线性正相关,且串联电阻接地方式下二者的相关性更明显,但牵引电流并非影响轴承电流的唯一因素,串联电阻接地方式对轴承电流的抑制效果不佳。由此,提出动车车体经串联电阻接地、拖车车体直接接地的新型接地方式,在建立并验证轴承电流仿真模型准确性的基础上,对新型接地方式的有效性进行验证。结果表明:与原有2种接地方式相比,新型接地方式在大幅降低动车轴承电流的同时,不会升高拖车轴承电流;比较直接接地方式,新型接地方式下全车轴承电流均有明显的下降,抑制比例达30%以上。     

铁路站场牵引回流系统的回流特性研究

在一些大型站场中,存在回流不畅、钢轨电位过高等回流问题,当发生接触网对支柱短路时,上述问题更加严峻。为了研究大型站场中牵引回流系统的回流特性,需要针对列车正常运行和接触网对支柱短路两种状态进行研究,运用接地分析软件CDEGS搭建相应的仿真模型,并根据所建模型进行仿真分析。由仿真结果可知:无论列车正常运行还是发生接触网短路故障,站场中只有小部分吸上线工作,因此导致钢轨上有较高的牵引电流;在发生接触网对单独接地支柱短路故障时,支柱周围存在地电位过高等安全问题。针对以上问题,提出在牵引变电站附近多架设两条吸上线、将站场两端的贯通地线与回流线相连和将单独接地支柱底端与两侧钢轨的扼流变中性点相连的措施。通过仿真分析,提出的措施方案能够较好地改善站场中存在的回流问题并解决短路故障带来的安全问题。     

动车组配电系统接地在线监测装置设计

为保障动车组的平稳安全运行，对动车组配电系统接地状态进行实时在线监测并开展有计划的预防性维修，文章研制了能够实时在线监测动车组配电系统接地状态并及时进行预警的装置。首先，分析了中性点不接地系统中性点电压随线路对车体的绝缘状态变化的改变规律，得到了动车组配电系统接地故障检测及故障相判别的方法，提出了一种动车组中性点不接地系统接地故障检测电路。然后在上述理论分析的基础上，研制了动车组配电系统接地在线监测装置。该装置可以实时监测动车组配电系统主要支路的电压、电流，并计算功率因数和有功功率。车上交流配电系统采用中性点不接地系统(IT系统)。装置实时监测中性点与车体之间的电压，通过该电压的大小判断IT系统是否发生了单相接地故障，并在故障发生时通过电压相位判断故障发生位置。当动车组发生单相接地故障后，设备通过车上通信线路发送报警信息，以提醒运维人员尽快维修。装置随车进行了实测验证，验证结果表明文章所提出的方法和研制的装置达到设计要求。     

高速动车组工作接地电流试验研究

基于现场试验,在高速动车组以时速300km的牵引功率运行前提下,对动车组牵引变压器接地端设置两路工作接地和三路工作接地2种情况下的工作接地电流进行对比测试,分析工作接地电流的变化趋势及变化原因。在牵引变压器接地端设置两路工作接地时,在工作接地变化的一个周期内,各路工作接地电流幅值的变化区间为90~210A,每路工作接地呈现同等的泄流能力;设置三路工作接地时,各路工作接地电流幅值的变化区间分别为90~190A、100~170A和20~75A,每路工作接地的泄流能力不同。分析结论为进一步优化动车组的工作接地方式提供参考。     

高速动车组传动系统接地检测的自动定位及保护方法研究

为了提升高速动车组在发生牵引系统接地故障时的可用性,减小售后人员排查故障的难度,提出一种自动定位接地点的方法。该方法结合电压型接地检测电路和电流型接地检测电路,通过软件实现自动定位接地点并能自动切除接地部件的功能。试验表明,该方法能通过软件自动定位接地位置,并能根据不同接地点自动执行不同级别的保护,提高了列车的可用性和处理接地故障的效率,为后续动车组的可维护性设计提供参考。     

特高压直流接地极入地电流对高速动车组影响分析

直流输电系统以大地为回路运行时,在地中形成的电流场会对邻近的多点分散接地的高速铁路系统产生影响.文章建立完整的高速铁路综合接地等效模型和高速动车组电气模型,分析其中存在的直流通路,提取适用于高速铁路仿真建模的"Π"型等效电路,在此基础上,利用CDEGS软件建立高速铁路各典型场景的仿真模型,通过对不同土壤电阻率、接地极距铁路的垂直距离等维度仿真分析,比较了不同外部条件下流过牵引供电系统和动车组的直流电流.结果 表明,不同高铁工程段直流参数存在差异,土壤电阻率越高,接地极距铁路垂直距离越小,流过动车组牵引变压器的直流电流越大;当沿线土壤电阻率小于300 Ω·m,并且接地极距离铁路垂直距离超过5 km时动车组牵引变压器直流偏磁影响满足规程要求.     

CRH2A型动车组电茶炉接地故障原因分析及对策

CRH2A型动车组固电茶炉接地故障,常引起辅助电源装置不能正常工作．从CRH2A型动车组电茶炉接地电流对辅助电源装置的影响入手,分析辅助电源装置不能正常工作的原因,并提出相应的处理对策。     

CRH2A型动车组电茶炉接地故陵原因分析及对策

CRH2A型动车组因电茶炉接地故障,常引起辅助电源装置不能正常工作:从CRH2A型动车组电茶炉接地电流对辅助电源装置的影响入手,分析辅助电源装置不能正常工作的原因,并提出相应的处理对策.     

CRH380B(TX)动车组保护接地方案设计

介绍了动车组设置接地的重要意义,简述CRH380B(TX)动车组牵引系统主回路结构形式,通过对CRH_(3C)动车组接地系统结构分析,并结合其他车型接地特点,提出了新的接地方案,经线路试验验证,数据表明CRH380B(TX)动车组保护接地方案技术可行。     

CRH2型动车组保护接地开关EGS误操作故障分析及改进措施

针对CRH2型动车组保护接地开关EGS误操作引起接触网接地放电烧损问题,结合保护接地开关结构特点和CRH2型动车组电路原理,从理论上进行分析,提出相应的改进措施和建议.     

动车组牵引电机轴承温升故障分析及解决措施

针对某型动车组牵引电机轴承温升故障，从轴承结构、注脂量和频次、轴电压影响及脉动扭矩校核等方面进行调查，分析导致轴承损伤引发故障的原因。分析结果显示，在微弱电流、轴承高温运转等因素持续作用下，加速了润滑脂的老化，导致轴承润滑不良，严重时轴承出现白蚀裂纹，最终导致轴承疲劳失效。针对故障原因，提出优化润滑、增大绝缘层厚度、增加保护接地等解决措施。