• ISSN 0258-2724
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双制式列车接地系统的车-地联合牵引供电计算

刘炜 杨凌云 马庆安 李雪飞 BHATTIAshfaque Ahmed

刘炜, 杨凌云, 马庆安, 李雪飞, BHATTIAshfaque Ahmed. 双制式列车接地系统的车-地联合牵引供电计算[J]. 西南交通大学学报. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20220655
引用本文: 刘炜, 杨凌云, 马庆安, 李雪飞, BHATTIAshfaque Ahmed. 双制式列车接地系统的车-地联合牵引供电计算[J]. 西南交通大学学报. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20220655
LIU Wei, YANG Lingyun, MA Qingan, LI Xuefei, BHATII Ashfaque Ahmed. Vehicle-Ground United Traction Power Supply Calculation in Dual-System Train Grounding System[J]. Journal of Southwest Jiaotong University. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20220655
Citation: LIU Wei, YANG Lingyun, MA Qingan, LI Xuefei, BHATII Ashfaque Ahmed. Vehicle-Ground United Traction Power Supply Calculation in Dual-System Train Grounding System[J]. Journal of Southwest Jiaotong University. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20220655

双制式列车接地系统的车-地联合牵引供电计算

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20220655
基金项目: 四川省自然科学基金(2022NSFSC0463)
详细信息
    作者简介:

    刘炜(1982—),男,副教授,博士生导师,研究方向为城市轨道牵引供电系统理论与仿真、再生制动能量利用、杂散电流及钢轨电位,E-mail:liuwei_8208@swjtu.cn

  • 中图分类号: TM922.3

Vehicle-Ground United Traction Power Supply Calculation in Dual-System Train Grounding System

  • 摘要:

    为研究双制式列车在不同供电制式区段下的车体环流和车体—轴端电位分布,针对某型双制式列车构建列车接地系统的链式电路模型,并提出车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法;同时,建立列车接地保护电阻优化模型,并分析2种列车接地系统配置方案. 以国内某条双制式线路为算例进行仿真验证,研究结果表明:方案1相较方案2,列车的车体—轴端电位最大值降低36.58%~41.04%,车体环流最大值降低18.49%~22.97%;并且在方案1中,头尾车保护电阻设置为20 mΩ,可使列车的车体—轴端电位最大值为1.15 V,车体电流最大值为50.30 A,达到抑制车体—轴端电位的最优效果. 该车-地一体化的交、直流区段联合牵引供电计算方法可适用于单一供电制式或者多供电制式列车接地系统的分析.

     

  • 图 1  双制式牵引供电系统

    Figure 1.  Dual-system traction power supply system

    图 2  线路列车既有接地系统

    Figure 2.  Existing train grounding system

    图 3  列车接地系统电路模型

    Figure 3.  Circuit model of train grounding system

    图 4  车—轨链式电路

    Figure 4.  Train–rail chain circuit

    图 5  双制式牵引网模型

    Figure 5.  Dual-system traction network model

    图 6  车—地一体的交、直流区段联合牵引供电计算电路模型

    Figure 6.  Circuit model of united traction power supply calculation for vehicle-ground integration in AC and DC sections

    图 7  供电系统与列车接地系统联合计算流程

    Figure 7.  Flowchart of united calculation of power supply system and train grounding system

    图 8  双制式轨道交通线路

    Figure 8.  Dual-system rail transit line

    图 9  上、下行列车功率曲线

    Figure 9.  Power curves of up and down trains

    图 10  监测点布置方案

    Figure 10.  Monitoring point layout

    图 11  列车取流以及钢轨电流(直流)

    Figure 11.  Train’s current and rail current (DC)

    图 12  保护电阻电流计算与实测对比(直流)

    Figure 12.  Comparison of protection resistance current calculation and measured value (DC)

    图 13  列车各保护电阻电流(直流)

    Figure 13.  Protection resistance current of train (DC)

    图 14  列车取流以及钢轨电流(交流)

    Figure 14.  Train’s current and rail current (AC)

    图 16  列车各保护电阻电流(交流)

    Figure 16.  Protection resistance current of train (AC)

    图 15  保护电阻电流计算与实测对比(交流)

    Figure 15.  Comparison of protection resistance current calculation and measured value (AC)

    图 17  列车接地系统改进方案

    Figure 17.  Improved scheme of train grounding system

    图 18  列车的车体—轴端电位和车体环流分布(方案1)

    Figure 18.  Distribution of current circulation and potential of train’s body–axle end (scheme 1)

    图 19  列车的车体—轴端分布和车体环流分布(方案2)

    Figure 19.  Distribution of current circulation and potential of train’s body–axle end (scheme 2)

    表  1  牵引所以及主所位置

    Table  1.   Location of traction station and main substation km

    牵混所编号 位置 主所编号 位置
    T1 0.15 TPS1 19.81
    TS1 1.74 TPS2 28.21
    T2 3.70
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    表  2  车辆参数

    Table  2.   Train parameters

    参数 数值
    列车编组 6A
    车重/t 223.88
    结构速度/(km·h−1 120
    最大加速度/(m·s−2 1.1 (DC),0.9 (AC)
    最大减速度/(m·s−2 1.2
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    表  3  列车接地系统模型参数

    Table  3.   Model parameters of train grounding system

    参数 AC DC
    Zct/mΩ 1.500 0.027
    Zctlj/mΩ 0.82 0.82
    R0/mΩ 50.6 50.0
    Zjd1/mΩ 0.89 0.89
    Zjd2/mΩ 1.21 1.21
    Zhlp/mΩ 3.9 3.9
    Zr/(mΩ·km−1 191.0[17] 36.4[18]
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-22
  • 修回日期:  2022-12-29
  • 网络出版日期:  2024-04-20

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