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城市轨道交通车体垂向振动对弓网受流性能的影响
被引量：
1
1
作者
董晓
周宁
+1 位作者
张欣
魏海飞
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024年第4期22-27,32,共7页
[目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚...
[目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚性接触网、柔性接触网两种接触网类型下的弓网耦合动力学模型及车-弓-网多体动力学模型。在案例线路上进行了弓网动态受流试验,对所建的刚性接触网车-弓-网多体动力学模型的计算结果进行了可行性验证。基于列车运行速度为80 km/h、90 km/h、100 km/h、110 km/h及120 km/h五种速度工况,选取了其中两种速度工况对刚性接触网受电弓绝缘子底座处的垂向动态响应进行了分析,并在五种速度工况下分别对两种接触网类型下弓网模型、车-弓-网模型的各动态响应参数进行了对比分析。[结果及结论]所建车-弓-网多体动力学模型的模拟计算结果是合理的。车体振动会对弓网受流性能产生一定影响:柔性接触网下车体垂向振动对弓网受流性能影响很小,可不予考虑;刚性接触网下,与未考虑车体垂向振动的弓网模型相比,考虑了车体垂向振动的车-弓-网模型计算得到的弓网接触压力统计最小值、弓头最大抬升位移均随列车运行速度的增加而增加,弓网接触压力统计最小值变化率的最大值为24.7%,弓头最大抬升位移变化率的最大值为4.2%。
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关键词
城市
轨
道交通
供电系统
车
-
弓
-
网
关系
弓
网
受流性能
车
体垂向振动
多体动力学
模型
在线阅读
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职称材料
高速列车接地回流动态特性分析及接地电阻参数多目标优化研究
2
作者
肖嵩
张予慧
+3 位作者
王梓靖
郭裕钧
申仪想
吴广宁
《铁道学报》
北大核心
2025年第8期56-64,共9页
随着高速列车运营速度的不断提升,愈加频繁的过分相操作使得车载设备遭受高频次的过电压、过电流冲击。列车通过轮-轨接地系统将牵引电流泄放至钢轨,牵引电流通过钢轨、回流线等返回牵引变电所。车、轨接地电阻不良匹配会导致接地电流...
随着高速列车运营速度的不断提升,愈加频繁的过分相操作使得车载设备遭受高频次的过电压、过电流冲击。列车通过轮-轨接地系统将牵引电流泄放至钢轨,牵引电流通过钢轨、回流线等返回牵引变电所。车、轨接地电阻不良匹配会导致接地电流和过电压泄放受阻,影响牵引供电系统稳定运行。考虑列车移动时接地系统阻抗瞬变导致的回流路径、幅值变化,构建“所-网-车-轨”动态耦合回流模型,解析接地电流动态变化规律及车体过电压分布特性;为实现车体接地电流、过电压综合抑制,采用多目标优化算法对接地电阻集合进行寻优;根据不同抑制需求场景,提出列车接地系统3种优化方案,为提升高速列车接地系统的综合性能奠定理论基础。
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关键词
接地电流
车
体过电压抑制
“所
-
网
-
车
-
轨”
动态耦合回流
模型
回流动态变化特性
多目标优化
在线阅读
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职称材料
高速铁路弓网离线过电压对车体电位的影响
被引量：
6
3
作者
肖嵩
段君璋
+3 位作者
朱涛
刘凯
刘建城
高国强
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期180-190,共11页
基于现场采集的阻抗参数,建立高速铁路“网-车-轨”牵引供电系统等效电路模型,进而建立包含弓网电弧仿真模型的“网-车-轨”三位一体的牵引供电系统有限元模型,并通过与实测升弓过电压进行对比,验证有限元模型的可靠性;将由等效电路模...
基于现场采集的阻抗参数,建立高速铁路“网-车-轨”牵引供电系统等效电路模型,进而建立包含弓网电弧仿真模型的“网-车-轨”三位一体的牵引供电系统有限元模型,并通过与实测升弓过电压进行对比,验证有限元模型的可靠性;将由等效电路模型计算得到的电压激励加载在有限元模型上,调整列车运行速度和弓网离线时间,分析其对弓网电弧发展的影响,研究弓网中离线和大离线工况下的过电压特性和不同接地方式下的车体电位和磁场分布。结果表明:当列车运行速度较大且弓网离线时间大于200 ms时,易发生弓网完全离线,并产生较高车体过电压;车速为300 km·h^(-1)时,弓网离线导致的车体过电压达6.45 kV;车底主要区域对地电位高于2 kV,磁感应强度峰值为3.8 mT;通过增加3车保护接地数量,提高车体过电压的泄放能力,使车顶-轴端过电压降至5.47 kV,最大磁感应强度降至2.6 mT,车底区域磁场分布更加均匀,有效地抑制了车体过电压,改善了车载设备的电磁工作环境。
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关键词
高速铁路
弓
网
离线电弧
过电压
电磁感应
接地方式
弓
网
电弧仿真
模型
“网-车-轨”牵引供电系统模型
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职称材料
题名
城市轨道交通车体垂向振动对弓网受流性能的影响
被引量：
1
1
作者
董晓
周宁
张欣
魏海飞
机构
国能铁路装备有限责任公司
西南交通大学牵引动力国家重点实验室
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024年第4期22-27,32,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52072319)
四川省科技计划重点研发项目(2021YFG0066)
+1 种基金
国能铁路装备有限责任公司科研项目(SHGF-17-54)
中铁二院工程集团有限责任公司科研项目(科2019-32)。
文摘
[目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚性接触网、柔性接触网两种接触网类型下的弓网耦合动力学模型及车-弓-网多体动力学模型。在案例线路上进行了弓网动态受流试验,对所建的刚性接触网车-弓-网多体动力学模型的计算结果进行了可行性验证。基于列车运行速度为80 km/h、90 km/h、100 km/h、110 km/h及120 km/h五种速度工况,选取了其中两种速度工况对刚性接触网受电弓绝缘子底座处的垂向动态响应进行了分析,并在五种速度工况下分别对两种接触网类型下弓网模型、车-弓-网模型的各动态响应参数进行了对比分析。[结果及结论]所建车-弓-网多体动力学模型的模拟计算结果是合理的。车体振动会对弓网受流性能产生一定影响:柔性接触网下车体垂向振动对弓网受流性能影响很小,可不予考虑;刚性接触网下,与未考虑车体垂向振动的弓网模型相比,考虑了车体垂向振动的车-弓-网模型计算得到的弓网接触压力统计最小值、弓头最大抬升位移均随列车运行速度的增加而增加,弓网接触压力统计最小值变化率的最大值为24.7%,弓头最大抬升位移变化率的最大值为4.2%。
关键词
城市
轨
道交通
供电系统
车
-
弓
-
网
关系
弓
网
受流性能
车
体垂向振动
多体动力学
模型
Keywords
urban rail transit
power supply system
vehicle
-
pantograph
-
catenary relationship
pantograph
-
catenary current collection performance
carbody vertical vibration
multi
-
body dynamics model
分类号
U270.1 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
高速列车接地回流动态特性分析及接地电阻参数多目标优化研究
2
作者
肖嵩
张予慧
王梓靖
郭裕钧
申仪想
吴广宁
机构
西南交通大学电气工程学院
出处
《铁道学报》
北大核心
2025年第8期56-64,共9页
基金
国家自然科学基金(52277166)。
文摘
随着高速列车运营速度的不断提升,愈加频繁的过分相操作使得车载设备遭受高频次的过电压、过电流冲击。列车通过轮-轨接地系统将牵引电流泄放至钢轨,牵引电流通过钢轨、回流线等返回牵引变电所。车、轨接地电阻不良匹配会导致接地电流和过电压泄放受阻,影响牵引供电系统稳定运行。考虑列车移动时接地系统阻抗瞬变导致的回流路径、幅值变化,构建“所-网-车-轨”动态耦合回流模型,解析接地电流动态变化规律及车体过电压分布特性;为实现车体接地电流、过电压综合抑制,采用多目标优化算法对接地电阻集合进行寻优;根据不同抑制需求场景,提出列车接地系统3种优化方案,为提升高速列车接地系统的综合性能奠定理论基础。
关键词
接地电流
车
体过电压抑制
“所
-
网
-
车
-
轨”
动态耦合回流
模型
回流动态变化特性
多目标优化
Keywords
grounding current
over
-
voltage suppression
dynamic coupled return current model of“substation
-
catenary
-
train
-
rail”
dynamic change characteristics of return current
multi
-
objective optimization
分类号
U223.6 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
高速铁路弓网离线过电压对车体电位的影响
被引量：
6
3
作者
肖嵩
段君璋
朱涛
刘凯
刘建城
高国强
机构
西南交通大学电气工程学院
中车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期180-190,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51707166,51907168,U19A20105,51837009)。
文摘
基于现场采集的阻抗参数,建立高速铁路“网-车-轨”牵引供电系统等效电路模型,进而建立包含弓网电弧仿真模型的“网-车-轨”三位一体的牵引供电系统有限元模型,并通过与实测升弓过电压进行对比,验证有限元模型的可靠性;将由等效电路模型计算得到的电压激励加载在有限元模型上,调整列车运行速度和弓网离线时间,分析其对弓网电弧发展的影响,研究弓网中离线和大离线工况下的过电压特性和不同接地方式下的车体电位和磁场分布。结果表明:当列车运行速度较大且弓网离线时间大于200 ms时,易发生弓网完全离线,并产生较高车体过电压;车速为300 km·h^(-1)时,弓网离线导致的车体过电压达6.45 kV;车底主要区域对地电位高于2 kV,磁感应强度峰值为3.8 mT;通过增加3车保护接地数量,提高车体过电压的泄放能力,使车顶-轴端过电压降至5.47 kV,最大磁感应强度降至2.6 mT,车底区域磁场分布更加均匀,有效地抑制了车体过电压,改善了车载设备的电磁工作环境。
关键词
高速铁路
弓
网
离线电弧
过电压
电磁感应
接地方式
弓
网
电弧仿真
模型
“网-车-轨”牵引供电系统模型
Keywords
High
-
speed train
Pantograph
-
catenary off
-
line arc
Overvoltage
Electromagnetic induction
Grounding method
Simulation model of pantograph
-
catenary arc
Model of“catenary
-
vehicle
-
track”traction power supply system
分类号
U223.1 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
城市轨道交通车体垂向振动对弓网受流性能的影响
董晓
周宁
张欣
魏海飞
《城市轨道交通研究》
北大核心
2024
1
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下载PDF
职称材料
2
高速列车接地回流动态特性分析及接地电阻参数多目标优化研究
肖嵩
张予慧
王梓靖
郭裕钧
申仪想
吴广宁
《铁道学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
高速铁路弓网离线过电压对车体电位的影响
肖嵩
段君璋
朱涛
刘凯
刘建城
高国强
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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职称材料
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