電氣化鐵路接觸網(wǎng)在線防冰技術(shù)研究范美湘

電氣化鐵路接觸網(wǎng)在線防冰技術(shù)研究范美湘

在供電系統(tǒng)當(dāng)中，接觸網(wǎng)是一個十分重要的部分，它主要是為電力機車來進行送電，在一些惡劣天氣下，輸電線路可能會出現(xiàn)一些危害，很容易出現(xiàn)覆冰的現(xiàn)象。最近幾年來，相關(guān)專家對這一現(xiàn)象進行了詳細的分析，并取得了一些成果。本文對其展開了具體的研究，還提出了一些解決措施。一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀受自然環(huán)境影響，覆冰經(jīng)常出現(xiàn)，輸電線路出現(xiàn)覆冰會對電路造成極大的損害，還會造成嚴(yán)重的安全事故，給人們的生活和生產(chǎn)造成很大的影響。我國的輸電線路覆冰情況十分嚴(yán)重，在南方的一些省份遭遇了很嚴(yán)重的覆冰，導(dǎo)致很多線路的主干線出現(xiàn)中斷情況。隨著鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展，線路延伸很大，會經(jīng)過各種各樣的氣候，在一些海拔較高的地區(qū)，很容易出現(xiàn)覆冰的情況，因此引進防冰、融冰的技術(shù)十分重要，該技術(shù)將為鐵路安全提供保障。國內(nèi)外專家對輸電線路融冰的技術(shù)進行了大量的研究，提出了很多種除冰的方法。對于那些架空的導(dǎo)線來說，利用直流或者交流來進行短路的融冰是一種可行性的辦法，它被廣泛的應(yīng)用。并且還設(shè)置了專門的直流融冰裝置，在06年進行了正式的運營，在08年以后，湖南等地區(qū)也開始應(yīng)用這些裝置。國家不僅加強了對融冰技術(shù)裝置的研究，同時還設(shè)立了相關(guān)的模型，用于對融冰時間的計算。主要將融冰的過程分為融冰和脫冰這兩個階段，相關(guān)的融冰辦法和裝備已經(jīng)取得了巨大的成果，但是輸電線路的結(jié)構(gòu)和運行方式等都存在著很大的差異，一般情況下它的電流很大，并且本身還能夠防止覆冰。有些天氣十分惡劣，在特別極端的天氣下，才會出現(xiàn)覆冰的現(xiàn)象。電力機車的負荷是間接性的電流也并不是一直連續(xù)，并且機車的密度較低，這會使得其更加容易結(jié)冰。在國內(nèi)大部分采用的方式是人工清除，耗費的時間很長，并且效率也不高，在輸電線路當(dāng)中，采用的是短路融冰的方式，該方式要使列車停運后才能夠進行。在本文當(dāng)中提出了一種基于SVG電氣化鐵路接觸網(wǎng)在線防冰技術(shù)方案，對靜止無功發(fā)生器進行調(diào)節(jié)，可以控制電流，避免其結(jié)冰。二、基于SVG的在線防冰方案2.1在線防冰技術(shù)的實現(xiàn)一般SVG處于融冰模式時會吸收一些電流，防止線路的電阻過熱，同時為線路的溫度提供保障?？梢杂行У剡M行融冰，同時還能夠保障線路的穩(wěn)定，為列車穩(wěn)定運行提供保障。它的過程就是在線路末端根據(jù)相關(guān)的信息來判斷是否應(yīng)該投入或者投入量值為多少，這是線路末端的工作，而在線路首端的SVG無功大小將會由功率來決定。一般如果線路上沒有貨物時，那么末端的SVG在工作時會有首端補償容性無功，保證好規(guī)定的功率因數(shù)。另外還要對線路的電流進行調(diào)整控制好防冰電流和接觸線的溫度，確保其不會結(jié)冰，這樣還能夠保證接觸線的供電正常。如果線路上有列車正在運行，檢測線路末端的電壓，如果滿足供電的要求，SVG將會保持原有的狀態(tài)。如果沒有達到電壓的最低要求會對SVG進行調(diào)節(jié)，并補償容性無功。2.2控制策略本方案當(dāng)中，SVG主要是能產(chǎn)生無功電流，該電流主要是感性和容性。末端的SVG，它會與牽引負荷合作來提供防冰電流，避免其結(jié)冰，同時還能夠為基礎(chǔ)的工作提供保障，為其提供正常的電壓，另外還可以檢測環(huán)境的溫度和風(fēng)速，根據(jù)相關(guān)的公式來計算防冰電流。因為末端的SVG會判斷供車臂上的負荷狀況，同時確定電流的取值，對無功電流進行有效的控制。它通過檢測電壓和相關(guān)的信號來對分量進行分離，同時還會進行相應(yīng)的補償。在工作期間，電流和電壓的檢測具有實施性，SVG的響應(yīng)速度十分迅速，很快就可以對其進行追蹤補償，可以使得防冰、融冰的裝置能夠進行快速的轉(zhuǎn)換。三、仿真與效果分析通過對數(shù)據(jù)的計算并根據(jù)相關(guān)的分析，我們可以知道，線路的首端電流和補償電流，以及補償后的電流與末端之間存在著差異，并且補償電流取值范圍也會擴大。這說明系統(tǒng)能夠有效地進行無功補償，并且還能夠保障功率因數(shù)。另外，牽引網(wǎng)還存在著諧振頻率，這是不可避免的，如果在動車組或者SVG在工作時的電流不會含有這一頻率的分量就不會使得諧振激發(fā)，但是如果發(fā)生了，也可以調(diào)整一次內(nèi)部參數(shù)，避免這一頻段?；蛘哌€可以采用高通濾波器來進行抑制，會取得良好的效果，它在日本被廣泛的應(yīng)用。通過仿真證實了SVG的功能，它可以進行防冰，并且保障了功率因數(shù)，同時還可以為電壓提供保障。結(jié)果顯示，這個方案的動態(tài)性能良好，可以在短時間內(nèi)完成有車和無車的轉(zhuǎn)換，可以在車輛運行時進行使用，該方案的可行性很強，當(dāng)時也取得了良好的效果。【結(jié)束語】我國的交通運輸發(fā)展十分迅速，鐵路起著重要的作用。他在生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用，但是他會受到周圍一些環(huán)境的影響，影響其運行。相關(guān)專家已經(jīng)展開了研究，并取得了較好的成果，提出了一種建立在SVG基礎(chǔ)之上的電氣化鐵路接觸網(wǎng)的融冰方案，它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用，可以在一些分區(qū)所設(shè)置的SVG來控制接觸網(wǎng)上的電流，避免其結(jié)冰，這樣可以保證列車的運行，同時還能夠提供穩(wěn)定的電壓。防冰電流會受到周圍環(huán)境的影響，因此要根據(jù)現(xiàn)場的情況來制定不同的模式。經(jīng)過一些改造，使得SVG可以進行同相供電，經(jīng)過仿真試驗證明該方案確實可行，應(yīng)該被廣泛的應(yīng)用。【Reference】[1]馬水生.電氣化鐵路接觸網(wǎng)防融冰方案研究[D].西南交通大學(xué),2