一种评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法，包括确定电力机车中受电弓与接触网之间的随网性的当前表现形式；其中，所述当前表现形式为随网波动压力幅值、随网延迟时间及随网波动压力曲线波形之其中一种或多种；获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线并进行对比，且进一步根据对比结果，对当前表现形式下受电弓随网性的优劣性进行判断。实施本发明专利技术，为滑动电接触性能的评价提供了一个新的方法。法。法。

【技术实现步骤摘要】
一种评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法及系统


[0001]本专利技术涉及电气化铁路电力机车
，尤其涉及一种评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法及系统。

技术介绍

[0002]高速铁路列车通过受电弓和接触网(即弓网系统)的滑动电接触来获取牵引电流。在电力机车组运行时，弓网系统应保持良好的接触状态才能保证这种高速受流的稳定性。然而列车在高速运行过程中，接触线受到受电弓的激励作用，会导致接触网系统的振动反应。当振动加剧时，会产生弓网离线电弧，导致受流质量下降，严重时导致绝缘线体的损坏，最终导致供电中断，使列车牵引力、制动力丢失。加大接触压力，可以有效地减少弓网离线电弧，但会增加接触线和滑板的机械磨损，导致接触线和滑板的使用寿命下降，增加了接触线和滑板的使用和维护成本。在法国TGV高速列车试验过程中，当列车速度为200km/h时，弓网离线电弧时有发生；当列车速度为300km/h时，弓网离线电弧频繁发生，接触网振动更加剧烈；当列车速度为574.8km/h时，弓网完全处于非正常接触的拉弧状态。
[0003]川藏铁路具有高海拔、高桥隧比、大温差、超长坡道等特殊的线路特征，对弓网系统的受流性能产生较大影响。尤其是高寒、大温差等条件下引起弓网系统的热应力改变、低气压造成的气动力波动异常，引起弓网系统滑动电接触性的降低。
[0004]目前的研究工作主要体现在两个方面：一是通过改进受电弓滑板与接触线之间的结构及材料性能，进而提高电力机车的受流质量，但这种改进方法实际效果有限；另一种是采用主动控制理论，对受电弓进行反馈控制，但目前还有许多基础问题没有解决。因此，有必要对电力机车弓网系统滑动电接触性能的进行评价。
[0005]然而，现有的电力机车弓网系统滑动电接触性能评价方法中，由于评价对象比较单一且方法较简单，造成评价结果精度较低。因此，需要对现有的电力机车弓网系统滑动电接触性能评价方法进行改进来提高评价精度，从而进一步改进弓网系统，使弓网系统滑动电接触达到最佳的受流及磨耗状态，用以延长弓网系统使用寿命。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法及系统，能够解决现有评价方法的评价结果精度低问题，从而基于评价结果来改进弓网系统，使弓网系统滑动电接触达到最佳的受流及磨耗状态，延长弓网系统使用寿命。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]确定电力机车中受电弓与接触网之间的随网性的当前表现形式；其中，所述当前表现形式为随网波动压力幅值、随网延迟时间及随网波动压力曲线波形之其中一种或多种；
[0009]获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线并进行对比，且进一步根据对比结果，对当前表现形式下受电弓随网性的优劣性进行判断。
[0010]其中，所述获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线并进行对比，且进一步根据对比结果，对当前表现形式下受电弓随网性的优劣性进行判断的具体步骤包括：
[0011]获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线；
[0012]设置多个时间采样点，并根据所设置的多个时间采样点，对当前表现形式下的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线均进行数据采集，以采集到当前表现形式下各时间采样点所对应的接触网波动压力及受电弓随网压力；
[0013]通过计算当前表现形式下接触网波动压力与受电弓随网压力在各时间采样点上所形成的随网系数f；其中，F
l
和F
p
表示同种表现形式下同时间采样点分别对应采集到的接触网波动压力及受电弓随网压力；
[0014]根据当前表现形式下各时间采样点所对应的接触网波动压力及受电弓随网压力，并结合当前表现形式下所计算出的各时间采样点的随网系数f，判断当前表现形式下各时间采样点所对应受电弓随网性的优劣性。
[0015]其中，根据当前表现形式下各时间采样点所对应的接触网波动压力及受电弓随网压力，并结合当前表现形式下所计算出的各时间采样点的随网系数f，判断当前表现形式下各时间采样点所对应受电弓随网性的优劣性的具体步骤包括：
[0016]在当前表现形式下，获取各时间采样点分别对应采集到的接触网波动压力F
l
和受电弓随网压力F
p
以及二者相应计算出的随网系数f；
[0017]若判定某一时间采样点所获取的随网系数f＜0且所获取的受电弓随网压力F
p
＞所获取的接触网波动压力F
l
，则认定当前所判定时间采样点上受电弓的随网压力偏大，会增大受电弓滑板的磨损；
[0018]若判定某一时间采样点所获取的随网系数f＝0且所获取的受电弓随网压力F
p
＝所获取的接触网波动压力F
l
，则认定当前所判定时间采样点上受电弓的随网性最佳，弓网系统配合最优；
[0019]若判定某一时间采样点所获取的随网系数f＞0且所获取的受电弓随网压力F
p
＜所获取的接触网波动压力F
l
，则认定当前所判定时间采样点上受电弓的随网压力偏小，弓网离线的概率增加，弓网电弧频繁出现；
[0020]若判定某一时间采样点所获取的随网系数f＜0且所获取的受电弓随网压力F
p
超出所获取的接触网波动压力F
l
一定的上限值，或判定某一时间采样点所获取的随网系数f＞0且所获取的受电弓随网压力F
p
低于所获取的接触网波动压力F
l
一定的下限值，则认定当前所判定时间采样点上受电弓的随网性较差。
[0021]其中，所述受电弓随网压力曲线上的压力值是通过建立受电弓的动力学特性方程获取到的；所述接触网波动压力曲线上的压力值是通过建立接触网的动力学特性方程获取到的。
[0022]其中，所述随网波动压力幅值是与受电弓的随网压力大小决定的；所述随网延迟时间是由受电弓控制延迟时间决定的；所述随网波动压力曲线波形是由受电弓受外部的干
扰因素决定的。
[0023]本专利技术实施例还提供了一种评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的系统，包括：
[0024]随网性表现形式确定单元，用于确定电力机车中受电弓与接触网之间的随网性的当前表现形式；其中，所述当前表现形式为随网波动压力幅值、随网延迟时间及随网波动压力曲线波形之其中一种或多种；
[0025]受电弓随网性能评价单元，用于获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线并进行对比，且进一步根据对比结果，对当前表现形式下受电弓随网性的优劣性进行判断。
[0026]其中，所述受电弓随网性能评价单元包括：
[0027]曲线获取模块，用于获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：确定电力机车中受电弓与接触网之间的随网性的当前表现形式；其中，所述当前表现形式为随网波动压力幅值、随网延迟时间及随网波动压力曲线波形之其中一种或多种；获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线并进行对比，且进一步根据对比结果，对当前表现形式下受电弓随网性的优劣性进行判断。2.如权利要求1所述的评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法，其特征在于，所述获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线并进行对比，且进一步根据对比结果，对当前表现形式下受电弓随网性的优劣性进行判断的具体步骤包括：获取当前表现形式下随时间变化的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线；设置多个时间采样点，并根据所设置的多个时间采样点，对当前表现形式下的接触网波动压力曲线及受电弓随网压力曲线均进行数据采集，以采集到当前表现形式下各时间采样点所对应的接触网波动压力及受电弓随网压力；通过计算当前表现形式下接触网波动压力与受电弓随网压力在各时间采样点上所形成的随网系数f；其中，F
l
和F
p
表示同种表现形式下同时间采样点分别对应采集到的接触网波动压力及受电弓随网压力；根据当前表现形式下各时间采样点所对应的接触网波动压力及受电弓随网压力，并结合当前表现形式下所计算出的各时间采样点的随网系数f，判断当前每一种表现形式下各时间采样点所对应受电弓随网性的优劣性。3.如权利要求2所述的评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法，其特征在于，根据当前表现形式下各时间采样点所对应的接触网波动压力及受电弓随网压力，并结合当前表现形式下所计算出的各时间采样点的随网系数f，判断当前表现形式下各时间采样点所对应受电弓随网性的优劣性的具体步骤包括：在当前表现形式下，获取各时间采样点分别对应采集到的接触网波动压力F
l
和受电弓随网压力F
p
以及二者相应计算出的随网系数f；若判定某一时间采样点所获取的随网系数f＜0且所获取的受电弓随网压力F
p
＞所获取的接触网波动压力F
l
，则认定当前所判定时间采样点上受电弓的随网压力偏大，会增大受电弓滑板的磨损；若判定某一时间采样点所获取的随网系数f＝0且所获取的受电弓随网压力F
p
＝所获取的接触网波动压力F
l
，则认定当前所判定时间采样点上受电弓的随网性最佳，弓网系统配合最优；若判定某一时间采样点所获取的随网系数f＞0且所获取的受电弓随网压力F
p
＜所获取的接触网波动压力F
l
，则认定当前所判定时间采样点上受电弓的随网压力偏小，弓网离线的概率增加，弓网电弧频繁出现；若判定某一时间采样点所获取的随网系数f＜0且所获取的受电弓随网压力F
p
超出所获取的接触网波动压力F
l
一定的上限值，或判定某一时间采样点所获取的随网系数f＞0且所
获取的受电弓随网压力F
p
低于所获取的接触网波动压力F
l
一定的下限值，则认定当前所判定时间采样点上受电弓的随网性较差。4.如权利要求2所述的评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法，其特征在于，所述受电弓随网压力曲线上的压力值是通过建立受电弓的动力学特性方程获取到的；所述接触网波动压力曲线上的压力值是通过建立接触网的动力学特性方程获取到的。5.如权利要求1所述的评价电力机车弓网系统滑动电接触性能的方法，其特征在于，所述随网波动压力幅值是与受电弓的随网压力大小决定的；所述随网延迟时间是由受电弓控制延迟时间决定的；所述随网波动压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凤仪，王喜利，王智勇，陈忠华，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：