動(dòng)車組主斷路器分析優(yōu)化與試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-19 03:16
隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,人們對(duì)于交通的要求越來(lái)越高,軌道交通行業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,中國(guó)高鐵與其他鐵路干線構(gòu)成的快速客運(yùn)網(wǎng)已達(dá)4萬(wàn)公里以上,大大方便了人們的交通出行,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn),中國(guó)高鐵的發(fā)展速度屢屢令世界驚艷。然工欲善其事,必先利其器,主斷路器作為電動(dòng)車組高壓電氣箱中的關(guān)鍵部件,是閉合、承載和開斷正;芈冯娏鞯拈_關(guān)裝置,也是動(dòng)車組供電的總開關(guān)。因此主斷路器的正常閉合動(dòng)作性能的優(yōu)劣,直接關(guān)系到動(dòng)車組電氣設(shè)備是否正常工作。大量實(shí)踐和試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,影響主斷路器壽命的主要因素為合閘彈跳,本文以某型號(hào)動(dòng)車組主斷路器為研究分析對(duì)象,研究其工作特性,探究影響彈跳的因素,并對(duì)其存在彈跳的問題進(jìn)行優(yōu)化,提出合理化解決方案。根據(jù)動(dòng)車組主斷路器的基本要求,結(jié)合國(guó)內(nèi)外動(dòng)車組主斷路器的特點(diǎn),及實(shí)際運(yùn)用情況,將主斷路器分為氣動(dòng)控制回路和機(jī)械操動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分。通過(guò)分析其結(jié)構(gòu)組成和功能參數(shù),利用計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真的方法,將兩部分進(jìn)行聯(lián)合仿真,研究其工作特性。氣動(dòng)控制回路主要為機(jī)械操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供閉合動(dòng)力,將此部分采用AMESim軟件搭建主斷路器的氣動(dòng)控制回路仿真計(jì)算模型,對(duì)各氣動(dòng)元件進(jìn)行分析研究。機(jī)...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
動(dòng)車組主斷路器在高壓電氣箱電路中的位置示意圖
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第8頁(yè)該型號(hào)主斷路器是從法國(guó)ALSTOM公司技術(shù)引進(jìn)的動(dòng)車組高壓電氣箱中的重要電氣部件,安裝在動(dòng)車組車頂?shù)母邏弘姎庀鋬?nèi),它是動(dòng)車組整車與接觸網(wǎng)之間電路分?jǐn)嗟目傞_關(guān),是動(dòng)車組上最重要的電氣保護(hù)設(shè)備。該型號(hào)斷路器集成安裝電抗器和避雷器,與35KS型的接地開關(guān)裝配。動(dòng)車組主斷路器在高壓電氣箱的位置如圖2-1所示主斷路器安裝在動(dòng)車組高壓電氣箱內(nèi)的基座上,上連接端連接到受電弓,下連接端(絕緣子裝配的中心)與主變壓器的高壓電纜連接,真空開關(guān)管作為主電路連接器,安裝在上絕緣子中。銅-鉻合金鑄件澆注到上絕緣子上以連接母線和斷路器之間的電流。這些組件充當(dāng)主斷路器的主端子,并支撐接地開關(guān)(35KS)三維接地夾。絕緣傳動(dòng)桿位于下絕緣子的內(nèi)腔中。機(jī)械彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制安裝有真空開關(guān)管的斷路器閉合和斷開,控制和檢測(cè)設(shè)備安裝在基座中。動(dòng)車組主斷路器使用的真空開關(guān)管、外形結(jié)構(gòu)及主斷路器實(shí)物圖分別如圖2-2、2-3、2-4所示。主斷路器由高壓主電路部分、支承絕緣部分、安裝底板、低壓電控制電路和電磁/氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分組成。在閉合和斷開觸頭的過(guò)程中,如果觸頭之間的電壓、電流或電氣間隙達(dá)到一定限值,則觸頭之間將發(fā)生電弧放電。電弧是一種很復(fù)雜的真空擊穿現(xiàn)象,電弧會(huì)燒蝕觸頭表面,影響電流的正常通斷。電弧主要受電極材料、電極形狀、電極間隙尺寸和真空度等因素的影響。主觸頭安裝在真空開關(guān)管的真空滅弧室內(nèi),真空開關(guān)管采用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì),滅弧是通過(guò)真空環(huán)境下的高介電強(qiáng)度和電弧擴(kuò)散能力形成的去游離作用實(shí)現(xiàn)的,其結(jié)構(gòu)特征如下:直動(dòng)式氣缸傳動(dòng),單斷口直立式,電空控制,應(yīng)用于AC25kV電氣化鐵路系統(tǒng)。圖2-2主斷路器真空開關(guān)管示意圖
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第10頁(yè)圖2-4動(dòng)車組主斷路器實(shí)物圖2.3動(dòng)車組主斷路器工作原理主斷路器動(dòng)作時(shí)所需的空氣壓力由車輛上的空氣壓縮機(jī)提供,并通過(guò)管道連接到主斷路器的空氣入口,壓縮空氣首先經(jīng)過(guò)連接管路上的過(guò)濾器到達(dá)調(diào)壓閥,之后進(jìn)入儲(chǔ)氣缸,供給轉(zhuǎn)換閥的同時(shí)與壓力開關(guān)連接,在壓縮空氣通過(guò)調(diào)壓閥后,將壓力調(diào)節(jié)到483kPa~497kPa之間。主斷路器的電磁閥連接壓力開關(guān)并受其控制,所以當(dāng)空氣壓力下降低于345kPa~358kPa范圍時(shí)主斷路器將自動(dòng)斷開。當(dāng)氣壓上升必須超過(guò)390kPa~420kPa范圍時(shí),方能閉合主斷路器。電磁閥必須始終處于通電狀態(tài),以使轉(zhuǎn)換閥動(dòng)作,壓縮空氣通過(guò)轉(zhuǎn)換閥進(jìn)入氣缸,以確保主斷路器主觸頭閉合。當(dāng)主斷路器的氣缸活塞移動(dòng)時(shí),與輔助觸頭組裝的凸輪板也相應(yīng)移動(dòng),輔助觸點(diǎn)的3個(gè)觸頭常閉,3個(gè)觸頭常開。主斷路器的工作原理如圖2-5所示。為研究方便,將本課題中研究的主斷路器分為氣動(dòng)控制回路和機(jī)械操動(dòng)機(jī)構(gòu)(包括分?jǐn)嚯娏鞑糠郑,?duì)兩部分進(jìn)行建模研究。氣動(dòng)控制回路主要包括氣動(dòng)元件,例如氣
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高壓開關(guān)緩沖彈簧基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的仿真和優(yōu)化[J]. 湯敬秋,崔彥彬. 機(jī)械傳動(dòng). 2009(04)
[2]基于Solidworks開發(fā)機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)[J]. 賀健琪. 電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2008(12)
[3]高壓真空斷路器故障分析及處理[J]. 涂成林. 科技風(fēng). 2008(14)
[4]虛擬樣機(jī)技術(shù)綜述[J]. 王侃,楊秀梅. 新技術(shù)新工藝. 2008(03)
碩士論文
[1]印制電路板電氣安全距離視覺檢測(cè)算法的研究[D]. 朱奮強(qiáng).上海交通大學(xué) 2015
[2]基于ADAMS的六氟化硫高壓開關(guān)的運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 尤林.華北電力大學(xué) 2015
[3]滑動(dòng)回轉(zhuǎn)支承摩擦動(dòng)力學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李倩.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]DS1Z型斷路器操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 師慧倩.中國(guó)艦船研究院 2014
[5]ZNⅡ-10型電容器投切真空開關(guān)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李健.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2013
[6]加速度測(cè)試積分位移算法及其應(yīng)用研究[D]. 周英杰.重慶大學(xué) 2013
[7]基于虛擬樣機(jī)的門式起重機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 肖建軍.西南交通大學(xué) 2008
[8]冬季兩項(xiàng)立姿射擊姿態(tài)的建模與仿真[D]. 郝欣莉.大連理工大學(xué) 2007
[9]高壓開關(guān)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)中凸輪碰撞問題的動(dòng)態(tài)仿真及二次開發(fā)[D]. 鄧榮兵.昆明理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3400900
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
動(dòng)車組主斷路器在高壓電氣箱電路中的位置示意圖
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第8頁(yè)該型號(hào)主斷路器是從法國(guó)ALSTOM公司技術(shù)引進(jìn)的動(dòng)車組高壓電氣箱中的重要電氣部件,安裝在動(dòng)車組車頂?shù)母邏弘姎庀鋬?nèi),它是動(dòng)車組整車與接觸網(wǎng)之間電路分?jǐn)嗟目傞_關(guān),是動(dòng)車組上最重要的電氣保護(hù)設(shè)備。該型號(hào)斷路器集成安裝電抗器和避雷器,與35KS型的接地開關(guān)裝配。動(dòng)車組主斷路器在高壓電氣箱的位置如圖2-1所示主斷路器安裝在動(dòng)車組高壓電氣箱內(nèi)的基座上,上連接端連接到受電弓,下連接端(絕緣子裝配的中心)與主變壓器的高壓電纜連接,真空開關(guān)管作為主電路連接器,安裝在上絕緣子中。銅-鉻合金鑄件澆注到上絕緣子上以連接母線和斷路器之間的電流。這些組件充當(dāng)主斷路器的主端子,并支撐接地開關(guān)(35KS)三維接地夾。絕緣傳動(dòng)桿位于下絕緣子的內(nèi)腔中。機(jī)械彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制安裝有真空開關(guān)管的斷路器閉合和斷開,控制和檢測(cè)設(shè)備安裝在基座中。動(dòng)車組主斷路器使用的真空開關(guān)管、外形結(jié)構(gòu)及主斷路器實(shí)物圖分別如圖2-2、2-3、2-4所示。主斷路器由高壓主電路部分、支承絕緣部分、安裝底板、低壓電控制電路和電磁/氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分組成。在閉合和斷開觸頭的過(guò)程中,如果觸頭之間的電壓、電流或電氣間隙達(dá)到一定限值,則觸頭之間將發(fā)生電弧放電。電弧是一種很復(fù)雜的真空擊穿現(xiàn)象,電弧會(huì)燒蝕觸頭表面,影響電流的正常通斷。電弧主要受電極材料、電極形狀、電極間隙尺寸和真空度等因素的影響。主觸頭安裝在真空開關(guān)管的真空滅弧室內(nèi),真空開關(guān)管采用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì),滅弧是通過(guò)真空環(huán)境下的高介電強(qiáng)度和電弧擴(kuò)散能力形成的去游離作用實(shí)現(xiàn)的,其結(jié)構(gòu)特征如下:直動(dòng)式氣缸傳動(dòng),單斷口直立式,電空控制,應(yīng)用于AC25kV電氣化鐵路系統(tǒng)。圖2-2主斷路器真空開關(guān)管示意圖
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第10頁(yè)圖2-4動(dòng)車組主斷路器實(shí)物圖2.3動(dòng)車組主斷路器工作原理主斷路器動(dòng)作時(shí)所需的空氣壓力由車輛上的空氣壓縮機(jī)提供,并通過(guò)管道連接到主斷路器的空氣入口,壓縮空氣首先經(jīng)過(guò)連接管路上的過(guò)濾器到達(dá)調(diào)壓閥,之后進(jìn)入儲(chǔ)氣缸,供給轉(zhuǎn)換閥的同時(shí)與壓力開關(guān)連接,在壓縮空氣通過(guò)調(diào)壓閥后,將壓力調(diào)節(jié)到483kPa~497kPa之間。主斷路器的電磁閥連接壓力開關(guān)并受其控制,所以當(dāng)空氣壓力下降低于345kPa~358kPa范圍時(shí)主斷路器將自動(dòng)斷開。當(dāng)氣壓上升必須超過(guò)390kPa~420kPa范圍時(shí),方能閉合主斷路器。電磁閥必須始終處于通電狀態(tài),以使轉(zhuǎn)換閥動(dòng)作,壓縮空氣通過(guò)轉(zhuǎn)換閥進(jìn)入氣缸,以確保主斷路器主觸頭閉合。當(dāng)主斷路器的氣缸活塞移動(dòng)時(shí),與輔助觸頭組裝的凸輪板也相應(yīng)移動(dòng),輔助觸點(diǎn)的3個(gè)觸頭常閉,3個(gè)觸頭常開。主斷路器的工作原理如圖2-5所示。為研究方便,將本課題中研究的主斷路器分為氣動(dòng)控制回路和機(jī)械操動(dòng)機(jī)構(gòu)(包括分?jǐn)嚯娏鞑糠郑,?duì)兩部分進(jìn)行建模研究。氣動(dòng)控制回路主要包括氣動(dòng)元件,例如氣
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高壓開關(guān)緩沖彈簧基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的仿真和優(yōu)化[J]. 湯敬秋,崔彥彬. 機(jī)械傳動(dòng). 2009(04)
[2]基于Solidworks開發(fā)機(jī)械制圖虛擬模型庫(kù)[J]. 賀健琪. 電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2008(12)
[3]高壓真空斷路器故障分析及處理[J]. 涂成林. 科技風(fēng). 2008(14)
[4]虛擬樣機(jī)技術(shù)綜述[J]. 王侃,楊秀梅. 新技術(shù)新工藝. 2008(03)
碩士論文
[1]印制電路板電氣安全距離視覺檢測(cè)算法的研究[D]. 朱奮強(qiáng).上海交通大學(xué) 2015
[2]基于ADAMS的六氟化硫高壓開關(guān)的運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 尤林.華北電力大學(xué) 2015
[3]滑動(dòng)回轉(zhuǎn)支承摩擦動(dòng)力學(xué)仿真與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李倩.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]DS1Z型斷路器操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D]. 師慧倩.中國(guó)艦船研究院 2014
[5]ZNⅡ-10型電容器投切真空開關(guān)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 李健.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2013
[6]加速度測(cè)試積分位移算法及其應(yīng)用研究[D]. 周英杰.重慶大學(xué) 2013
[7]基于虛擬樣機(jī)的門式起重機(jī)動(dòng)力學(xué)仿真研究[D]. 肖建軍.西南交通大學(xué) 2008
[8]冬季兩項(xiàng)立姿射擊姿態(tài)的建模與仿真[D]. 郝欣莉.大連理工大學(xué) 2007
[9]高壓開關(guān)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)中凸輪碰撞問題的動(dòng)態(tài)仿真及二次開發(fā)[D]. 鄧榮兵.昆明理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3400900
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