原文传递
接触网在线防冰过程的温度场研究
| 论文题名： | 接触网在线防冰过程的温度场研究 |
| 关键词： | 电气化铁路;接触网;在线防冰;温度场;热平衡方程 |
| 摘要： | 接触网覆冰严重影响了我国电气化铁路的安全稳定运行。在线防冰技术不仅能达到防冰的效果，还能保证牵引网电压满足正常运行的要求，是解决接触网覆冰较为理想的方案。本文研究接触网在线防冰过程中的温度场分布，为接触网在线防冰技术的深入研究及推广提供理论支撑。 首先，基于在线防冰过程中接触线表面的热交换建立其热平衡方程，得到接触网的临界防冰电流计算式，基于此研究了风速和环境温度对接触网以及不同材料的接触线的临界防冰电流的影响。将计算得到的接触线载流量与铁标给定的载流量进行对比，验证了热平衡方程用于计算临界防冰电流的可行性。 然后，在ANSYS Workbench平台上建立了接触网整体吊弦和电连接线夹有限元模型，研究接触网在线防冰过程的各处横向连接温度场。对整体吊弦和不同使用年限的电连接线夹进行了稳态热力学仿真;利用CFX模块对其进行流体动力学分析，提取其表面风速场，进行了流体-热耦合分析，通过仿真分析了接触网构成部分的温度场分布情况。结果表明吊弦温度场分布满足防冰的需要，且两种仿真结果基本一致，验证了仿真的正确性。 最后，论文研究了接触网在线防冰过程的纵向温度场。根据网压限制以及接触网达到防冰效果的要求，确定直接供电和AT供电方式下接触网的在线防冰电流，从而获得接触网沿线各点在机车运行的整个过程中的电流。针对直供方式，介绍了机车通过供电区间时的过程，根据沿线各点电流的变化得到各个过程的温度，通过设定数据分析了参考点位置和机车速度对接触网纵向温度场的影响。对于AT供电方式，分析了防冰电流能保证牵引网末端电压正常工作和不能保证末端电压正常工作而需要牺牲防冰电流两种情况下接触网沿线各点的纵向温度场分布。以上分析验证了在线防冰技术的有效性。 |
| 作者： | 杨佳 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 郭蕾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
