一种高铁站场内电弧烧损钢轨绝缘节的暂态过程分析方法技术

本发明专利技术公开了一种高铁站场内电弧烧损钢轨绝缘节的暂态过程分析方法，具体为：将轮对跨接切断点绝缘节的过程分为三个暂态过程，分别是轮对到达切断点、跨接切断点两侧钢轨、离开切断点后侧钢轨产生电弧；根据每个暂态过程中牵引网、动车组、钢轨的电气结构，分别建立对应的等效电路状态空间模型；分别列写对应的时变状态方程，把各个暂态过程的电气参数分别代入状态方程中，计算得到轮对过站场钢轨绝缘节时电气参数瞬态变化情况。本发明专利技术为研究和解决高速铁路站内钢轨绝缘节电弧烧损现象提供依据和参考，且对于研究牵引供电系统中其他非线性时变的电磁暂态过程同样适用。

An analytical method for transient process of arc burned rail insulation joint in a high - speed railway station

The invention discloses a high-speed rail station inside the arc rail insulation section of the transient analysis method, specifically: the wheel jumper cut point insulation section of the process is divided into three transients, are arriving at the cutting point, wheel jumper off on both sides of rail, leave off point rail according to the rear arc; the structure of electric network, EMU, rail traction each in the transient process, established the equivalent circuit corresponding state space model; listed separately and write the corresponding time-varying state equation, the electrical parameters of each transient process are calculated from the state equation, the calculated over wheel rail station insulation section when the electrical parameters of transient changes. The invention provides a basis and reference for studying and solving the phenomenon of arcing and burning of rail insulation joints in high-speed railway stations, and is also applicable for studying other nonlinear time-varying electromagnetic transient processes in traction power supply system.

【技术实现步骤摘要】
一种高铁站场内电弧烧损钢轨绝缘节的暂态过程分析方法
本专利技术涉及电气化铁路动车组安全运行
，特别是一种高铁站场内电弧烧损钢轨绝缘节的暂态过程分析方法。
技术介绍
为保证轨道电路断轨检查，在高速铁路站场侧线处设有切断点。设置切断点会使得站内侧线接发车的动车组牵引回流只能从股道一侧流回牵引变电所，牵引电流单向回流的方式造成动车组轮对在过切断点绝缘节时发生电流的瞬时联通和瞬时切断，可能引发高强度电弧。现场勘查和已有研究表明，电弧会造成轨道电路绝缘节处钢轨轨头的烧损，缩短钢轨使用寿命，影响列车运行安全，并且在国内的高铁站场内已多次发现。国内外已有部分学者对电弧灼烧钢轨绝缘节的问题做了一些研究。现场调查发现电弧灼烧钢轨绝缘节的烧熔痕迹均为列车运行时轮对离开的钢轨侧。由于在高铁运营条件下组织现场测试非常困难，且直接测试钢轨中的电流也不具备可行性，因此现有的关于电弧灼烧切断点绝缘节的研究均基于电力系统电磁暂态仿真软件搭建电磁暂态模型。鉴于并非所有非线性电弧等效模型及其它时变模型均可以用相同模块替代，且对于不同模块均存在参数匹配及初始化设置问题，当网络拓扑结构变化时，需要重新放置和逐个修改各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铁站场内电弧烧损钢轨绝缘节的暂态过程分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将轮对跨接切断点绝缘节的过程分为三个暂态过程，分别是轮对到达切断点、轮对跨接切断点两侧钢轨、轮对离开切断点后侧钢轨产生电弧；第一暂态过程分析轮对到达切断点前绝缘节两端电位差；第二暂态过程分析轮对跨接切断点两侧钢轨后，流过切断点绝缘节的牵引电流；第三暂态过程分析轮对离开切断后侧钢轨产生的电弧电压及电流特征；步骤2：根据每个暂态过程中牵引网、动车组、钢轨的电气结构，分别建立对应的等效电路状态空间模型；建立的等效电路状态空间模型由n个R、L、C、G构成的π型单元串联而成，R、L、C、G分别代表给定长度钢轨的电阻、电...

【技术特征摘要】
1.一种高铁站场内电弧烧损钢轨绝缘节的暂态过程分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将轮对跨接切断点绝缘节的过程分为三个暂态过程，分别是轮对到达切断点、轮对跨接切断点两侧钢轨、轮对离开切断点后侧钢轨产生电弧；第一暂态过程分析轮对到达切断点前绝缘节两端电位差；第二暂态过程分析轮对跨接切断点两侧钢轨后，流过切断点绝缘节的牵引电流；第三暂态过程分析轮对离开切断后侧钢轨产生的电弧电压及电流特征；步骤2：根据每个暂态过程中牵引网、动车组、钢轨的电气结构，分别建立对应的等效电路状态空间模型；建立的等效电路状态空间模型由n个R、L、C、G构成的π型单元串联而成，R、L、C、G分别代表给定长度钢轨的电阻、电感、对地电容和泄漏电导；所述π型单元为：电感L、电阻R、对地电容C串联，对地电容C并联泄漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志刚，成业，黄可，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51