接触网电气参数的分析

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第2页压进行分析限制的方法。研究铁道供电系统的过电压主要是分析系统的暂态过程，主要有实测、模拟和仿真三种方法。无论使用那种方法进行研究，都离不开接触网的电气参数。由于实际工作场所和实验室条件限制，这几种方法中仿真分析研究范围最广，速度快和节省研究经费。为了分析某些问题，在对现有的铁道供电系统进行仿真时，如果接触网作为其中一部分在系统中进行模拟，那么引入陔仿真系统的不只是它的几何尺寸，主要是引用其最基本的电气参数，即接触网作为分布参数电路的参数。无论仿真计算方法怎样完善，速度多快，如果电气参数不准确

2、也会使计算结果误差很大．造成错误判断。所以研究接触网电气参数是研究接触网网络电气参数和过电压的必要部分，也是进行系统模拟仿真的需要。如没有完全掌握接触网电气参数就会使得相关研究变得困难，难以完全深入的进行研究工作。所以，对接触网电气参数进行深入的研究很有必要，要分析过电压问题就必须清楚了解接触网电气参数。接触网就是铁道供电系统的传输线，其最重要的指标之一是传输功率，不同的电压等级会产生不同的传输功率，不同的接触网电气参数如电阻、电容、电抗等对最大功率传输产生不同的影响，要分析最大功率传输问题就必须先分析接触网电气参数。所以研究

3、电气参数对分析最大功率传输问题不无裨益。电力机车是在钢轨上高速行驶的，由于接触网的拉出值、导高、路基等方面的原因，有时会造成刮弓、短路等故障。而接触网故障探测仪就是用来查找这类故障的，它的基本原理是通过测量变电所出口电压、电流来计算线路的电阻、电抗，以单位长度的线路阻抗为依据得到故障点的位置。但如果接触网参数不准，就会使计算结果误差很大，造成错误判断。所以分析了解接触网电气参数对于加快查找接触网的某些故障十分有用。1．3接触网电气参数研究概况我国第一条电气化铁道于1975年在宝鸡至成都段正式通车，标志着我国进入了铁道电气化时代

4、。根据我国现阶段的实际情况，由于电气化铁道的经济、环保、廉价的原因，随着经济的发展和社会的需要，高速、重载的电气化铁路将成为铁路发展的必然趋势。接触网参数是计算接触网中的电压损失和确定接触网短路电流、计算牵引供电系统过电压所必需的。其电气参数的值与接触网的结构，选用导线(接触导线、承力索、加强导线、吸一回装置的回流线等)的方式和钢轨的类型、西南交通大学硕士研究生学位论文第3页数量，采用的牵引网供电方式，各个地区的大地电导率以及路基、地形方面等因素有关。为此，必须进行接触网的电气参数分析、计算。已故铁道电气化专家曹建猷院士的著作

5、《电气化铁道供电系统》⋯对接触网电气参数进行了研究，假设导线无限长和大地为无限平面，在卡松(Carson)理论的基础上，考虑地中电流的作用，将牵引网等效电路分为两个回路一接触网～地回路和轨道一地回路。在考虑互感作用的情况下，分析了各种悬挂方式，包括简单悬挂、链形悬挂和链形悬挂加加强导线，还进行了单线牵引网和复线牵引网的分析，给出了相应的电阻、电抗参数计算公式。至今正在电气化铁道上得到广泛应用的牵引网阻抗的算法仍是以此为依据，如铁三院电化处的《交流电气化铁道牵引供电系统参考资料》”1中所叙述的接触网电气参数计算方法就是引用曹建猷

6、院士的理论，只是简单增加了一些算法，如在牵引变电所串联供电、全并联供电、分开供电情况下和有吸一回装置的情况下，给出了单线、复线的牵引网阻抗计算理论公式。在前苏联的《电气化铁路供电》”’一书中，讨论了前苏联的接触网电气参数的计算方法。在计算钢轨有效电阻时，采用了齐克莱尔经验公式。在计算交流牵引网阻抗时，忽略了大地的影响，而且是基于对各导线电流在某一回路中所感应的电势进行研究的。在电抗参数方面，文献[5]的《牵引网电抗参数的简易算法》中，假设大地为无限平面时，在不考虑钢轨对大地泄漏的电流情况下，考察了简单悬挂直供方式下的接触网和钢

7、轨的电磁特性，利用电磁感应迭加定理对接触网自电抗和钢轨自电抗进行了简单讨论，得出了相应的理论计算公式。关于铁道供电系统中的接触网电容参数问题的研究，国内相关技术文献、专著中未见报道。1．4已有研究存在的问题文献[1]中讨论接触网电气参数时作者只考虑了地中回流对接触网交流阻抗的互感影响，忽略了路基的作用，而且假设导线无限长和大地为无限平面，没考虑铁路路基对电气参数的影响，也没有研究在考虑特殊地形如隧道情况下的接触网电气参数。作者只对接触网的交流阻抗进行了分析，给出了理论计算公式，没有对接触网的电容和电导参数进行分析。文献[3]、

8、[4]忽略了大地的回流作用，只对各导线电流在某一回路中所感应的电势进行研究，而且也是假设大地为一无限平面，同样没有考虑路基的因素以及各种地形对参数的影响。也只进行了有关的交流电阻和电抗的研西南交通大学硕士研究生学位论文第4页究，给出有关的理论公式。该文献同样没有对其它参数如电