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受电弓/接触网载流摩擦滑动过程中电弧放电和碳滑板温升的试验研究
| 论文题名： | 受电弓/接触网载流摩擦滑动过程中电弧放电和碳滑板温升的试验研究 |
| 关键词： | 电气化铁路;受电弓;接触网;载流摩擦;电弧放电;碳滑板温度 |
| 摘要： | 电气化铁路具有速度快、输送能力大、安全性好、能源清洁等特点，受到了各国的青睐，我国高速电气化铁路也进入了大发展时期。受电弓/接触网系统作为电力机车的重要受流部件，随着列车运行速度的提升，其服役条件也变得十分苛刻。 本文在环-块式高速载流摩擦磨损试验机上进行了一系列试验，主要研究了法向接触力、电流、滑动速度对弓网间电弧放电能量和碳滑板温升的影响，主要得到以下结论: 线路不通电时，纯碳滑板温升随法向接触力的增大而增大，随滑板与接触线相对滑动速度增大而增大。载流工况下，滑板与接触线间的电弧放电能量随着法向接触力的增大而减小，纯碳滑板最高温升相应的也有所降低。电流增大将导致电弧放电能量增大，碳滑板最高温升急剧增大。滑动速度增大时，滑板与接触线间电弧放电能量也随之增大，纯碳滑板的最高温升也增大。法向接触力的增大不仅使得碳滑板最高温升降低，而且在一定程度上抑制了纯碳滑板在温升稳定期时其动态温度的波动。接触力越大，纯碳滑板的最高温度波动越小，其动态温度越稳定。增大滑动速度对滑板与接触线间电弧放电能量有一定程度的影响，但是速度的增加并不能直接影响到滑板与接触线间的电弧放电能量大小。滑动速度直接影响到的是系统的稳定性，速度增大使滑板与接触线组成的摩擦副稳定性变差。 滑板温升的大小受到电弧放电能量的影响，电弧能量越大，滑板温升越大，两者呈现正相关且强相关。载流下，工作参数对滑板温升都一定程度的影响:电流和滑动速度的增大将导致滑板温升的增大，法向压力的增大可以一定程度的抑制碳滑板温度的升高。滑板温升与其磨损量存在一定相关性，滑板温升增大时其磨损率近似呈线性增加。滑板温升对线路的载流效率也有一定的影响，温升增大时载流效率也增大，但其增大量较小。碳滑板温升较低时，主要是机械磨损（磨粒磨损）作用造成材料损失，当温升增大后粘着磨损比较显著并开始出现明显的电弧烧蚀区域。滑板温升增大到200℃以后开始出现热应力裂纹和剥层现象，温升增大到300℃以上后，剥层区域增大且热应力裂纹增多。 |
| 作者： | 董丙杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈光雄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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