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铁道标准设计2024年第09期:干扰风作用下弓网电弧稳定性及影响因素研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:徐跃;陈欢;钱鹏宇;母婷佑;杨泽锋;

单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司;西南交通大学电气工程学院;

摘要:弓网受流是高速列车获取电能的唯一途径。随着电气化铁路运营速度的不断提升,受电弓与接触网间电气与机械的耦合损伤加剧,限制了列车速度的进一步提升。电弧具有优异的导电性、导热性,利用电弧作为中间媒介进行大功率能量传输具有可行性,电弧传能技术具有广阔的发展前景。实际应用过程中,弓网电弧处于开放大气环境,干扰气流无法避免,电弧稳定性下降,成为电弧传能技术应用的关键难点。搭建弓网电弧实验平台,系统研究干扰风作用下的电弧稳定性及其影响因素。研究发现:随着电压的提升,纯碳材料电子发射方式由热发射向热场致协同发射转变,电弧维持能力由非线性增长向线性增长转变;电弧电流的增大可显著提高电弧维持能力,但也使得电弧电压波动范围减小;不同间隙、不同电流大小条件下,电弧运动模式存在“弧根随机跳跃型-弧根规则跳跃型-钟罩型”的转变。研究结果可丰富特殊环境下的空气电弧理论,并为未来高速铁路的柔性电弧传能技术奠定基础。

关键词:电气化铁路;;弓网电弧;;电弧稳定性;;干扰气流;;电弧运动特性;;电弧电压

基金资助:国家自然科学基金高铁联合基金项目(U19A20105)