Analysis of the Electric Locomotives Neutral-section Passing Harmonic Resonance

For the further analysis and suppression of the electric locomotives neutral-section passing overvoltage, on the basis of theoretical analysis of the neutral-section passing harmonic resonance conditions, this paper establishes simplified harmonic resonance simulation models of the electric locomotives neutral-section passing using MATLAB/Simulink, and makes the overvoltage simulation analysis of the existing electric locomotives neutral-section passing system in the event of a harmonic resonance. Results show that when the system harmonic resonance occurs, the operating overvoltage of the neutral-section passing is serious intensified by the overvoltage of the harmonic resonance, which will make the voltage of the pantograph collector head exceeding 100kV. This amplitude of the overvoltage will breakdown the air gap, which will be a serious threat to the safety operation of the electric railway. However, this kind of neutral-section passing overvoltage hasn’t cause the attention in the field and theoretical studies, which need more analysis and verification in the further study.

H形钢构件双向压弯下全过程弯矩计算模型

为探究可发展全截面塑性的H形钢构件在双向压弯加载全过程中塑性应力及两主轴弯矩的发展机制,基于经由已有实验数据校核过的建模方法,采用ABAQUS建立了不同轴压比、腹板和翼缘宽厚比的H形截面构件在不同加载角度下的参数分析模型。结合有限元分析结果,考察了双向压弯下H形截面钢构件的塑性应力发展规律,引入平截面假定,对其应力分布形式进行一定的简化处理。进一步,通过最小二乘法拟合得到相关参数,建立加载位移、塑性发展程度和宏观承载能力三者之间内在联系,构建H形钢构件双向弯矩的理论计算模型。该模型充分考虑了截面尺寸、位移加载方向角、轴压比和加载位移的影响。通过对模型计算结果的分析,验证了该模型可得到构件在加载任意时刻的应力分布形式,并为考虑一定截面塑性发展的双向抗弯设计提供更为简便的设计方法。

隧道内长大坡道区段刚性接触网短电分相设计方案

刚性接触网锚段关节仅有8~12 m,可大幅缩短关节式电分相长度,为解决丽香铁路3处隧道内长大坡道的电分相设计难题,文章通过借鉴柔性接触网关节式电分相设计方案,重点考虑绝缘锚段关节绝缘间隙、锚段热胀冷缩等因素,修正刚性悬挂锚段关节式电分相中性段和无电区长度,并结合工程实际条件,提出刚性接触网短分相设计方案,将电分相长度缩短至23 m,并通过弓网系统动态仿真验证其弓网动态特性可满足速度160 km/h要求。方案实施后,线路动态检测达速160 km/h,刚性接触网短电分段处无明显燃弧现象,各项动态指标满足标准要求。该方案的成功应用对速度120 km/h以上复杂工况线路的接触网电分相设计有重要借鉴意义。

雪茄茄芯和茄衣烟叶不同区段化学成分和品质差异性分析

为明确雪茄烟叶不同区段的品质差异,以雪茄品种德雪1号发酵后分拣出的一等茄衣和茄芯烟叶为材料,对叶基至叶尖5个不同区段的常规化学成分、中性香气成分、烟草特有亚硝胺(TSNAs)及前体物含量进行测定,并进行感官评吸鉴定。结果表明,雪茄烟叶不同区段化学成分差异显著,还原糖、总糖含量在叶尖和近叶尖区段相对较高,总氮和蛋白质含量在近叶基区段较高,烟碱含量自叶基到叶尖先升高后降低。茄芯、茄衣烟叶的中性香气成分含量从叶基至叶尖均先增加后减少,其中茄芯烟叶在叶中区段最高,茄衣在近叶基区段最高。2种类型雪茄烟叶的TSNAs含量从叶基至叶尖均持续下降,但降幅不同,茄芯、茄衣烟叶叶尖较叶基分别下降68.25%、30.19%。除刺激性外,2种烟叶的6项感官质量指标得分及总分从叶基至叶尖均表现为先升高后降低,以叶中和近叶尖区段较优。综上,雪茄烟叶以叶中和近叶尖区段香气浓郁,有害成分低,评吸质量较好。

基于单端测量的接触网电分相无电区带电状态在线监测系统

铁路接触网电分相非正常带电是接触网运行的重大安全隐患。基于电压感应原理,实时测量接触网电分相无电区的电压变化,通过zigbee低功耗无线模块实时传送给数据集中采集装置,其接收到多个电压采集单元采集的电压脉宽时间值后,经过相应算法实时计算出当前电压值,再由4G/5G网络实时将接触网电分相带电状况上传至接触网运维监控系统,精准诊断分析接触网电分相无电区的带电情况。相较于传统电压互感器在线检测,感应电压虽然误差较大,但从接触网安全运行以及成本和应用效果而言,感应电压检测技术完全可以实时准确地判断接触网电分相无电区的带电情况,并快速报警,为铁路安全可靠运行提供保障。

基于线路级能量管理系统的列车柔性过分相电压控制仿真研究

针对列车过分相时分相区两端压差过大导致受电弓拉弧、危害列车行车安全的问题,文章提出了一种基于能量管理系统(energy management system,EMS)的柔性过分相电压控制系统。该系统通过采集牵引网状态信息获取电压控制指令来控制能量调度装置(energy dispatching equipment,EDE),以实现分区所两端的电压平衡,保证列车平稳过分相。文章介绍了该系统电压调节的原理,并针对重庆轨道交通15号线交流供电系统搭建EMS调压系统仿真模型。仿真结果表明,基于EMS的柔性过分相电压控制系统能够降低分区所两端电压差20%以上,有效地控制了分区所两端电压的平衡,该结果充分验证了所提控制系统的有效性和可行性。

电气化铁路柔性不断电过分相与电能质量治理方案

针对电气化铁路存在的列车断电过分相和电能质量问题,提出一种电气化铁路列车不断电过分相与电能质量治理方案。通过在牵引变电所加装不断电过分相系统,实现不断电过分相与电能质量治理两种工作模式之间转换,研究了两种工作模式下不断电过分相系统的变流器控制方法,并搭建仿真模型验证了方案的可行性。

简析室外道路照明电缆截面积的选择

结合实际案例,阐述选择室外道路照明电缆截面积时,除考虑电缆载流量及线路电压损失外,还应考虑断路器的保护灵敏性,通过分析影响断路器保护灵敏性的因素,提出室外道路照明电缆截面积的选择建议。

一种基于IGCT的地面自动过分相方案及其电压切换控制策略研究

针对传统基于晶闸管的地面自动过分相系统中电力机车仍存在毫秒级的失电时间且可能面临励磁涌流的问题,提出一种基于集成门极换流晶闸管(integrated gate-commutated thyristor,IGCT)的地面自动过分相方案,采用IGCT取代晶闸管阀组进行中性区电压切换,实现开关开通和关断时间的完全可控。进一步基于磁链分析,以中性区电压切换后电力机车主变压器不产生磁偏为控制目标提出不同供电臂相位差情况下基于IGCT的地面自动过分相方案的电压切换控制策略,并搭接仿真模型对其工作效果进行验证。仿真结果表明,所提方案可以将列车的失电时间进一步缩短至几百微秒且有效避免电力机车主变压器的励磁涌流,减小电分相对列车运行的影响。

采用车地融合方式开展列控过分相计算研究

从张吉怀铁路引入怀化枢纽的实际情况出发,针对联调联试过程中对枢纽动态测试的实际场景,分析不同车型、不同车载在各场景下的过分相数据,相对于传统的仅考虑地面参数进行列控过分相模拟计算方法,提出车地融合方式列控过分相的新计算思路和计算方法,并提出关键参数的计算公式,旨在对后续项目的工程设计提供必要的借鉴。

电子开关带电过分相对PETT的影响及其抑制措施

分析了电子开关带电过分相的电气暂态过程,搭建了仿真模型并进行仿真。在电子开关带电过分相方式下,短时失电对电力电子牵引变压器造成了输入冲击电压、冲击电流以及直流侧电压波动的影响,且由于过分相前后输入电压的相位存在突变,其影响将会加剧。根据相应影响,整流级采用优化后的锁相策略,提高了相位跟踪速度,隔离级采用虚拟直接功率控制策略,减小了直流侧电压波动。最后在分相区前后相位差不同的工况下进行仿真,降低了过分相带来的影响,验证了措施的有效性。

基于储能电源驱动的动车组过分相研究

动车组高速运行需要频繁过分相,为了解决列车过分相降速影响通行效率的问题,提出了基于超级电容储能驱动的动车组过分相解决方案。首先对动车组过分相过程能耗和车速变化进行计算;在配置储能系统的容量后控制超级电容的充放电;最后在MATLAB/Simulink中搭建电电双源动车组牵引和辅助供电系统以及车载储能仿真模型。仿真结果表明该方案可以使动车组过分相时无需损失速度,牵引和辅助供电系统正常供电,验证了所提方案的合理性和可行性。

国产化速度传感器丢失脉冲导致动车组在线滑行故障分析及改进

针对安装国产化速度传感器的某动车组在线运行中出现的滑行故障,文章通过在线故障数据分析、原因分析及试验,确定了引起BCU报滑行故障的原因是列车过分相时速度传感器存在丢失脉冲导致。通过在速度传感器上施加浪涌电压模拟故障,并对速度传感器电路进行分析及对比验证,提出了有效的改进措施,即取消霍尔芯片前端的分压电阻。经运行考核,改进后的速度传感器在线运行良好,满足在线运行要求。

基于组合定位技术的自动过分相系统设计

针对目前机车车载过分相方式存在的问题,文章提出一种不依赖地面设备、基于组合定位技术的自动过分相系统,从系统工作原理、定位模式判断、组合定位模型、分相点捕获等方面阐述了设计原理,并介绍了装车验证情况。验证结果表明,该系统在多数应用场景中能准确实施列车自动过分相。

ZPW-2000轨道电路在分相区设置区段长度的分析

列车运行在分相区时,处于无电滑行状态,若钢轨轨面生锈,则无法通过牵引电流击穿锈蚀层,使得ZPW-2000轨道电路易出现分路不良现象。针对分相区轨道电路的应用场景,从信号抗干扰性、提高分路灵敏度等角度综合评估,提出了分相区设置轨道区段长度的建议值,为现场工程设计提供参考。

高速列车过分相VCB延时断开故障测试及原因探究

高速列车车载真空断路器(VCB)性能是列车安全稳定运行的重要保证之一。近年来,国外某型号动车在过分相时出现VCB延时断开故障,导致只能通过降弓方式来预防带电过分相引发的安全隐患。针对以上问题,推测其原因是VCB触头间电弧烧蚀或牵引变压器合闸时刻励磁涌流导致的VCB过载造成。主要针对牵引变压器合闸励磁涌流进行研究,通过现场测试和PSCAD仿真探究励磁涌流的影响因素和实际可达到的最大值。结果表明,列车过分相VCB完成合闸后实测最大电流达到756.67 A,不会对VCB触头造成实质性损伤。牵引变压器励磁涌流大小主要受VCB合闸电压相角和变压器铁芯剩磁影响,且励磁涌流并非导致VCB触头熔焊的主要因素,VCB合断时触头间的电弧烧蚀才是造成VCB触头熔焊的主要原因。

桥梁拼接环氧胶的制备及防护性能研究

鉴于海洋大气苛刻的腐蚀环境及钢筋混凝土桥梁长寿命设计要求,对桥梁拼接胶的综合性能要求不断提高。研制了一种海工桥梁拼接用环氧胶,探究了不同固化剂和颜基比(P/B)对环氧胶性能的影响,通过电化学工作站、耐盐水性能和中性盐雾加速试验对环氧胶防腐性能进行了评价。结果表明:研制的环氧胶的拉伸强度和压缩强度分别达到22.1 MPa和92.7 MPa,分别通过中性盐雾2000 h和盐水浸泡2000 h试验后,漆膜完整,无腐蚀和剥落迹象。100μm环氧胶在3.5%NaCl中的电化学腐蚀速率约是纯碳钢的1/1000,说明研制环氧胶具有良好的腐蚀防护功能。

一起中性区段承力索断线故障的原因分析与措施

针对设备运行中发生的一起异物短接落锚绝缘子造成中性区段承力索断线故障,结合保护动作及现场承力索断线过程进行原因分析,提出设置独立的小锚段、加装等位线、加强等位线的检修管理、增加承力索的机械强度、采用广域保护和优化保护设置等建议措施,以防止类似断线事故发生。

同相供电技术在市域(郊)线路中的应用分析

同相供电是一种综合解决交流供电制式线路电能质量和过分相问题的技术方案。本文基于对同相供电技术在市域(郊)线路中的应用进行的调研,分析不同类型同相供电装置的技术特点和效益,并对雄安R1线同相供电方案进行研究及选型分析,讨论同相供电技术对不同项目的适用性,为后续同类型项目的建设提供思路。

高速铁路过分相电磁暂态过程分析

高速铁路过分相过电压对高速铁路安全运营具有较大威胁,过分相过程和影响因素分析研究可为预防与抑制过分相过电压提供参考,对保障高速铁路运行安全具有重要意义。本文详细划分并分析高速铁路过分相各暂态过程,建立系统等效数学模型并进行推导计算,同时分别对每一个暂态过程建立MATLAB/Simulink仿真模型,仿真分析高速铁路过分相过电压。仿真结果表明:该过分相暂态过程数学分析与仿真分析基本相符,可用于过分相暂态过程分析;过分相过电压幅值大小不仅与列车车速、中性段长度等因素相关,还与主断路器切合时刻、左右两供电臂相位差等因素相关。