高速动车组过分相产生过电压问题的研究与对策89

高速动车组过分相产生过电压问题的研究与对策摘要：随着时代的发展，科学技术的提高，我国高速动车的电分相装置也在不断的进行着更新换代，在现在我国最先进的就是关节式电分相。虽然关节式电分相对于器件式电分相已经有了很大的进步，但是仍存在一些问题。本文就针对这些问题进行剖析，说明了过电压产生的原因，以及，关节式电分相应该怎样运用到实际问题中。

关键词：高速动车组，关节式电分相，过电压

随着科技的发展，我国的交通方式也出现了新的变化，原来人们出行大多选择乘坐火车，现在人们出行大多选高铁，因为高铁与火车相比速度更加的快，可以缩短旅途的时间。虽然我国很多城市都通了高铁，而且高铁的发展规模越来越大。但是，高铁相关技术的发展和高铁运行的相关学习，是我们一直没有放弃的，一直在进行不断的探索。本文接下来根据我国高铁设备在运行过程中发现的一些现实问题，进行探讨研究。为我国高铁运行贡献一份力量。

一、过分相问题的出现

目前在我国交流牵引供电系统中，电力机车是通过单相电供电的，这对牵引供电系统来说是一个单相的大功率负荷，仅仅从三相供电系统的某一相取电，很容易出现各相电荷严重失衡的现象，对电力系统中的电气设备、输电线路等造成不好的影响。为了减少这种情况的出现，在牵引供电系统的设计中，每隔一定的距离就要对接触网采用换相联结的接线方式。为了保证受电弓和接触网的稳定，需要保持非同相供电臂的机械连接，为了防止异相短路，需要对两个供电臂隔离。但是铁路的接触网在电分相处一定长度的供电死区，动车组带负荷闯分组，就会出现受电弓与接触网拉弧的现象，会影响动车组运行的稳定，甚至会造成受电弓和接触网烧毁，导致事故的发生。

二、过电压的抑制方法

避免产生过电压的根本方法在于抑制谐振或者释放中性段上的能量。在中性段安装阻容保护器，通过改变电路的机构参数，使振荡电路变成无振荡电路，可以有效的抑制电力机车产生过电压。当保护装置为连接时，欠阻尼振荡频率就会很高，接入保护装置后，整个电路的结构参数发生了变化，如果保护电路的电容取值较大，电路的震动频率就会降低，由于加入了电阻，电路欠阻尼状态变为临界阻尼或者过阻尼状态，过电压就会变小或者不产生过电压。

三、分相过电压的相关分析

1.受电弓第一次跨接中性线与接触线的瞬间。在高速动车组进入分相区域之前，与主断路器之间的道路应该是被阻断的，是没有办法连接的，所以受电弓只能和左侧接触线连接在一起。而在高速动车组进入到分相区域的时候，就会产生第一次过电压，而且这还是一种合闸过电压。因为虽然是在第一个过渡区域之间产生了电弧连接中性线与左侧接触线。但是它的实质是其实是电弧对空载的中性线电容进行一次了合闸操作。

2.受电弓第一次分离中性电与接触线的瞬间。这是我们模拟转化过程中形成的第二次过电压，这次是因为中性线断开联系的时候电容仍然保持着断开时刻的瞬间电压，所以过电压瞬间击穿受电弓与接触线的空间间隙，而产生了电弧，在电弧产生的时候，也同样会产生过电压。但是这次的电弧电压有一点点的特殊，因为它很难维持现状，会很快的被拉断。

3.受电弓第二次跨界中行线与接触线的瞬间。虽然这是我们转化过程中的第三次产生过电压，但是这次的情况与第一次产生过电压的情况基本相同。

4.受电弓第二次分离中性线与接触线的瞬间。这是整个转化过程中第四次也是最后一次产生过电压，听着名字就知道与第二次产生过电压的情况相同，与第二次产生过电压时的分离相同，在分离的瞬间会产生小电弧产生合闸过电压。

四、通过相关分析产生的结论

第一，在转化过程中虽然产生了四次过电压，但是它们在本质上都是一样的，都是属于合闸过电压。但是它们又不是完全一样，它们也是有区别的，可以两两分组，分成两组，一组是跨接时刻的过电压，一组是分离时刻的过电压。但是他们还有一个共性，就是这四次过电压都与受电弓相关。第二，过电压的大小和短暂的发生过程时的接触网的相位角有关系。它们之间成正比关系，相位角的度数越大，过电压的电力越大。当相位角的角度达到100度左右时，电过压将产生最大值。所以要时刻关注相位角的大小，避免产生相关事故。第三，

很多因素都可以影响过电压的产生和过电压的大小，其中一个很重要的因素就是接触网的状况。如果接触网的状态不好，部件比较容易松动，或者间隙过大，都可能会影响过电压的产生，所以影响过电压产生的因素还是比较复杂的，这个工程也是比较重要的，还是要多加小心，仔细观察。

五、关节式电分相的相关应用

随着我高速动车组的发展和我国关节式电分相技术的进步，我们要确保供电安全，要把关节式电分相尽快的运用到实际的状况中，为我国交通行业的发展和电力安全行业的发展起到实际的作用。

1.经常性的检查关节式电分相。我国相关规定中说明了关节式电分相有的地方是三个月检查一次，有的地方是一周检查一次。而我们应该把这些周期缩短，尽量改成一日一次，这样检查的时间越短，机器出现故障时，就能够及时的发现问题，可以保证设备一直处在一个良好的工作状态中

2.运用新的相关技术和采取新的相关设备。随着科学技术的进步，电分相相关技术的发展，研究人员也发明出来了新的相关设备。在有能力的情况下，应该淘汰掉旧的设备，使用新的设备和新的技术。因为，新的技术相对于传统的技术，新的设备相对于淘汰了的设备，具有更容易发现潜在的事故，可以提高供电安全，保证接触网设备运行的质量等等优势。

3.设置变电所自我保护装置。产生过电压容易发生跳闸的现象，所以变电所应该安装一些自我保护装置，一旦真正的发生不可扭转的事故可以进行自我保护，保障客运专线的供电情况。

总结

虽然我国关节式电分相仍然存在着一些问题，但是，我相信通过科学技术的发展，这些问题在不久的将来都会被一一解决。本篇文章中所提及的一些办法和应用，也希望为我国过电压问题的解决起到一些积极的推动作用。

参考文献

[1]王伟凡.电气化铁路柔性不断电过分相装置与控制方法研究[D].中国科学院大学,2018.

[2]田旭,姜齐荣,魏应冬,等.电气化铁路不断电过分相与电能