[發(fā)明專利]弓網(wǎng)離線放電模擬試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710467034.5
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN107390094B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 聞?dòng)臣t;曹鶴飛;耿琦;張丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝;白淑賢

本發(fā)明公開一種弓網(wǎng)離線放電模擬試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置包括：弓網(wǎng)電弧發(fā)生電路，由直流高壓電源、限流保護(hù)電阻、接觸網(wǎng)導(dǎo)線、取樣電阻、受電弓滑板模擬球組成；機(jī)械傳動(dòng)裝置，由變頻器、三相異步電機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)底座、轉(zhuǎn)臺(tái)中軸、齒盤傳送帶、轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿、平衡配重球組成；直流高壓電源通過(guò)限流保護(hù)電阻和接觸網(wǎng)導(dǎo)線構(gòu)成串聯(lián)通路；三相異步電機(jī)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)底座上方，由變頻器控制三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒盤傳送帶同轉(zhuǎn)臺(tái)中軸相連，轉(zhuǎn)臺(tái)中軸上端裝有轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿兩端分別裝有受電弓滑板模擬球和配重平衡球；當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)裝動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受電弓滑板模擬球與接觸網(wǎng)導(dǎo)線之間非接觸相切時(shí)，接觸網(wǎng)導(dǎo)線會(huì)擊穿空氣，形成擊穿電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種弓網(wǎng)離線放電模擬試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

受電弓與接觸網(wǎng)的關(guān)系作為高速電氣化鐵路的三大核心關(guān)系之一，弓網(wǎng)系統(tǒng)的良好性能是保障高速動(dòng)車組列車安全可靠運(yùn)行的基本條件。但隨著高速動(dòng)車組列車運(yùn)行速度的提高,弓網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。由于高速動(dòng)車組列車運(yùn)行時(shí)受弓網(wǎng)接觸振動(dòng)、列車經(jīng)過(guò)接觸網(wǎng)電氣分相區(qū)、接觸網(wǎng)表面硬點(diǎn)等因素的影響,弓網(wǎng)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生垂向振動(dòng)或跳動(dòng),從而引發(fā)弓網(wǎng)離線的現(xiàn)象。由于高速動(dòng)車組車速的提升引起弓網(wǎng)離線率和離線程度的增加,導(dǎo)致弓網(wǎng)離線放電電弧現(xiàn)象頻繁發(fā)生,弓網(wǎng)離線放電電弧對(duì)受電弓滑板、接觸網(wǎng)導(dǎo)線、供電質(zhì)量、通訊信號(hào)和無(wú)線電信號(hào)的危害嚴(yán)重影響了列車運(yùn)行安全。因此，離線速度可調(diào)的受電弓離線實(shí)驗(yàn)裝置，為正確把握受電弓離線狀態(tài)，研究不同離線速度下電弧放電機(jī)理及特性提供了硬件條件。

現(xiàn)有的技術(shù)不足如下：當(dāng)前已有的模擬電力機(jī)車受電弓離線放電的實(shí)驗(yàn)裝置多采用繼電器開關(guān)斷開或動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)的方式模擬受電弓和接觸網(wǎng)分離，但這些模擬實(shí)驗(yàn)裝置的弓網(wǎng)瞬時(shí)離線速度不能準(zhǔn)確測(cè)量也無(wú)法調(diào)節(jié)，不能模擬不同的瞬時(shí)離線速度下產(chǎn)生的弓網(wǎng)離線放電現(xiàn)象，與實(shí)際的弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)離線情況有較大差異，不能反映出弓網(wǎng)瞬時(shí)離線速度的不同對(duì)弓網(wǎng)離線電弧特性的影響。因此，為了克服現(xiàn)有裝置的不足，有必要提出一種弓網(wǎng)瞬時(shí)離線速度可調(diào)的弓網(wǎng)離線放電模擬實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

一種弓網(wǎng)離線放電模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于，該試驗(yàn)裝置包括：

弓網(wǎng)電弧發(fā)生電路，由直流高壓電源、限流保護(hù)電阻、接觸網(wǎng)導(dǎo)線、取樣電阻、受電弓滑板模擬球組成；

機(jī)械傳動(dòng)裝置，由變頻器、三相異步電機(jī)、轉(zhuǎn)臺(tái)底座、轉(zhuǎn)臺(tái)中軸、齒盤傳送帶、轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿、平衡配重球組成；

直流高壓電源通過(guò)限流保護(hù)電阻和接觸網(wǎng)導(dǎo)線構(gòu)成串聯(lián)通路；三相異步電機(jī)固定在轉(zhuǎn)臺(tái)底座上方，由變頻器控制三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速，三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒盤傳送帶同轉(zhuǎn)臺(tái)中軸相連，轉(zhuǎn)臺(tái)中軸上端裝有轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿兩端分別裝有受電弓滑板模擬球和配重平衡球；當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)裝動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，受電弓滑板模擬球與接觸網(wǎng)導(dǎo)線之間非接觸相切時(shí)，接觸網(wǎng)導(dǎo)線會(huì)擊穿空氣，形成擊穿電壓。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述試驗(yàn)裝置還包括激光測(cè)速儀，激光測(cè)速儀固定在轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)之后所形成平面上方，激光照在轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿上的點(diǎn)為測(cè)速標(biāo)記點(diǎn)，用來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿的轉(zhuǎn)速n(r/s)。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，調(diào)所述受電弓滑板模擬球與接觸網(wǎng)導(dǎo)線之間存在一定的間隙，間隙距離可通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿和轉(zhuǎn)臺(tái)中軸的固定位置調(diào)節(jié)。更有選的，述采樣電阻一端同轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿相連，另一端連接電源的負(fù)極，根據(jù)采樣電阻兩端的電壓能夠測(cè)量當(dāng)接觸網(wǎng)導(dǎo)線上的高電壓擊穿接觸網(wǎng)導(dǎo)線與受電弓滑板模擬球之間的間隙空氣時(shí)所產(chǎn)生的擊穿電壓。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率能夠控制三項(xiàng)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度通過(guò)齒盤傳送帶以及轉(zhuǎn)臺(tái)中軸控制受電弓滑板模擬球的離線速度。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述激光測(cè)速儀測(cè)得測(cè)速標(biāo)記點(diǎn)的轉(zhuǎn)速為n(r/s)，則受電弓滑板模擬球的離線速度為v＝2πdn，其中d為受電弓滑板模擬球到轉(zhuǎn)臺(tái)中軸的距離。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)中軸和轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)桿之間通過(guò)絕緣材料實(shí)現(xiàn)電氣隔離。