牵引网短路故障下的车体电位及车体回流分布特性

牵引网发生短路故障时,短路大电流会引起列车车体电位和车体回流显著增大,进而对人身安全和车载电气设备正常工作造成威胁。为准确掌握短路工况下车体电位和车体回流的分布大小,需考虑牵引网与列车接地回路间的感性耦合。为此结合牵引供电系统分析和工程电磁场理论,推导了接地回路中传导电流及感应电流的相量表达式,从理论上证明了考虑感性耦合会增大车体电位及车体回流。利用建立的车–网–地耦合模型,进行仿真计算并与实测数据对比,得出:考虑感性耦合下的车体对轴端电位差仿真值比实测值小1.04 V,误差为8.9%;不考虑感性耦合下的仿真值比实测值小6.30V,误差为54.0%,验证了理论分析的正确性。最后利用考虑感性耦合的仿真模型进行车体电位及车体回流分布特性的研究,结果表明:车体对轴端电位差主要受短路点位置和列车位置的影响;车体对地电位主要受钢轨泄漏电阻的影响;车体回流主要受车体对轴端等效电阻的影响。