1、高速動車組以其運(yùn)行速度快、運(yùn)載量大、能耗低、安全性能高等優(yōu)勢在中國得到迅猛發(fā)展。隨著列車運(yùn)行速度的不斷提升，列車牽引功率及牽引電流逐漸增大，運(yùn)行過程中過分相、升降弓、斷路器操作等頻率也越來越高，導(dǎo)致動車組過電壓沖擊頻繁產(chǎn)生，可能造成列車高壓設(shè)備絕緣擊穿，導(dǎo)致列車停運(yùn)等事故。此外，由于動車組車頂高壓電纜布局復(fù)雜，跨越距離長，屏蔽層接地點(diǎn)與列車車體相連，當(dāng)受電弓動作時，電纜線芯與屏蔽層的感應(yīng)電壓通過電纜屏蔽層接地點(diǎn)耦合到列車車體上，并傳播到

2、相鄰車廂。一方面，車體浪涌電壓可能引起電磁騷擾或使車載控制、通信系統(tǒng)邏輯混亂，甚至造成車載設(shè)備的絕緣擊穿;另一方面，車體上浪涌電壓易造成轉(zhuǎn)向架軸承箱絕緣擊穿，導(dǎo)致牽引電流流過軸承，引起軸承電腐蝕，嚴(yán)重威脅列車運(yùn)行及乘客人身安全。
　　基于“牽引變電所—接觸網(wǎng)—高速動車組—鋼軌”系統(tǒng)，考慮動車組高壓設(shè)備布局及其接地情況，對高速動車組升降弓暫態(tài)過電壓進(jìn)行了研究。理論上分析了列車升降弓瞬間高壓設(shè)備上暫態(tài)過電壓及車體上浪涌電壓的形成機(jī)理、

3、幅值范圍以及振蕩周期等特性，解釋了電纜末端折反射效應(yīng)。列車升弓瞬間，受電弓與接觸網(wǎng)靜態(tài)接觸，電纜寄生電容被充電，與牽引系統(tǒng)內(nèi)部電源等效電阻電感產(chǎn)生振蕩形成過電壓。列車降弓瞬間，列車主電路內(nèi)部儲存的能量在電纜寄生電容、電壓互感器勵磁電感間形成振蕩產(chǎn)生過電壓，過電壓幅值主要與列車主電路自振蕩頻率及接觸網(wǎng)網(wǎng)壓相位角有關(guān)。
　　利用OrCAD/PSPICE電路仿真分析軟件，建立了“車—網(wǎng)—所”分布參數(shù)下的升降弓過電壓仿真模型，研究了車頂高

4、壓設(shè)備暫態(tài)過電壓及車體上浪涌電壓的幅值范圍、振蕩周期及持續(xù)時間等特性，分析了車頂高壓電纜末端折反射情況。通過仿真分析可得:列車降弓瞬間受電弓弓頭上過電壓幅值約為升弓時的2.4倍;在升弓過程中，過電壓在高壓電纜末端形成折反射產(chǎn)生高頻振蕩，其末端過電壓幅值約為初始端的兩倍左右;升弓瞬間，車體上浪涌電壓幅值可達(dá)數(shù)千伏，而降弓瞬間車體上浪涌電壓幅值較小，僅為幾百伏。最后，現(xiàn)場對高速動車組升降弓瞬間車體上浪涌電壓進(jìn)行了測試，通過對比仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)