电气化铁路接触网在线防冰技术研究范美湘

电气化铁路接触网在线防冰技术研究范美湘

范美湘

中煤西北能源有限公司

在供电系统当中，接触网是一个十分重要的部分，它主要是为电力机车来进行送电，在一些恶劣天气下，输电线路可能会出现一些危害，很容易出现覆冰的现象。最近几年来，相关专家对这一现象进行了详细的分析，并取得了一些成果。本文对其展开了具体的研究，还提出了一些解决措施。

一、国内外研究现状

受自然环境影响，覆冰经常出现，输电线路出现覆冰会对电路造成极大的损害，还会造成严重的安全事故，给人们的生活和生产造成很大的影响。我国的输电线路覆冰情况十分严重，在南方的一些省份遭遇了很严重的覆冰，导致很多线路的主干线出现中断情况。随着铁路建设的不断发展，线路延伸很大，会经过各种各样的气候，在一些海拔较高的地区，很容易出现覆冰的情况，因此引进防冰、融冰的技术十分重要，该技术将为铁路安全提供保障。国内外专家对输电线路融冰的技术进行了大量的研究，提出了很多种除冰的方法。对于那些架空的导线来说，利用直流或者交流来进行短路的融冰是一种可行性的办法，它被广泛的应用。并且还设置了专门的直流融冰装置，在06年进行了正式的运营，在08年以后，湖南等地区也开始应用这些装置。国家不仅加强了对融冰技术装置的研究，同时还设立了相关的模型，用于对融冰时间的计算。主要将融冰的过程分为融冰和脱冰这两个阶段，相关的融冰办法和装备已经取得了巨大的成果，但是输电线路的结构和运行方式等都存在着很大的差异，一般情况下它的电流很大，并且本身还能够防止覆冰。有些天气十分恶劣，在特别极端的天气下，才会出现覆冰的现象。

电力机车的负荷是间接性的电流也并不是一直连续，并且机车的密度较低，这会使得其更加容易结冰。在国内大部分采用的方式是人工清除，耗费的时间很长，并且效率也不高，在输电线路当中，采用的是短路融冰的方式，该方式要使列车停运后才能够进行。在本文当中提出了一种基于SVG电气化铁路接触网在线防冰技术方案，对静止无功发生器进行调节，可以控制电流，避免其结冰。

二、基于SVG的在线防冰方案

2.1在线防冰技术的实现

一般SVG处于融冰模式时会吸收一些电流，防止线路的电阻过热，同时为线路的温度提供保障。可以有效地进行融冰，同时还能够保障线路的稳定，为列车稳定运行提供保障。它的过程就是在线路末端根据相关的信息来判断是否应该投入或者投入量值为多少，这是线路末端的工作，而在线路首端的SVG无功大小将会由功率来决定。

一般如果线路上没有货物时，那么末端的SVG在工作时会有首端补偿容性无功，保证好规定的功率因数。另外还要对线路的电流进行调整控制好防冰电流和接触线的温度，确保其不会结冰，这样还能够保证接触线的供电正常。如果线路上有列车正在运行，检测线路末端的电压，如果满足供电的要求，SVG将会保持原有的状态。如果没有达到电压的最低要求会对SVG进行调节，并补偿容性无功。

2.2控制策略

本方案当中，SVG主要是能产生无功电流，该电流主要是感性和容性。末端的SVG，它会与牵引负荷合作来提供防冰电流，避免其结冰，同时还能够为基础的工作提供保障，为其提供正常的电压，另外还可以检测环境的温度和风速，根据相关的公式来计算防冰电流。因为末端的SVG会判断供车臂上的负荷状况，同时确定电流的取值，对无功电流进行有效的控制。它通过检测电压和相关的信号来对分量进行分离，同时还会进行相应的补偿。在工作期间，电流和电压的检测具有实施性，SVG的响应速度十分迅速，很快就可以对其进行追踪补偿，可以使得防冰、融冰的装置能够进行快速的转换。

三、仿真与效果分析

通过对数据的计算并根据相关的分析，我们可以知道，线路的首端电流和补偿电流，以及补偿后的电流与末端之间存在着差异，并且补偿电流取值范围也会扩大。这说明系统能够有效地进行无功补偿，并且还能够保障功率因数。另外，牵引网还存在着谐振频率，这是不可避免的，如果在动车组或者SVG在工作时的电流不会含有这一频率的分量就不会使得谐振激发，但是如果发生了，也可以调整一次内部参数，避免这一频段。或者还可以采用高通滤波器来进行抑制，会取得良好的效果，它在日本被广泛的应用。通过仿真证实了SVG的功能，它可以进行防冰，并且保障了功率因数，同时还可以为电压提供保障。结果显示，这个方案的动态性能良好，可以在短时间内完成有车和无车的转换，可以在车辆运行时进行使用，该方案的可行性很强，当时也取得了良好的效果。

【结束语】我国的交通运输发展十分迅速，铁路起着重要的作用。他在生产生活中发挥着重要的作用，但是他会受到周围一些环境的影响，影响其运行。相关专家已经展开了研究，并取得了较好的成果，提出了一种建立在SVG基础之上的电气化铁路接触网的融冰方案，它已经被广泛地应用，可以在一些分区所设置的SVG来控制接触网上的电流，避免其结冰，这样可以保证列车的运行，同时还能够提供稳定的电压。防冰电流会受到周围环境的影响，因此要根据现场的情况来制定不同的模式。经过一些改造，使得SVG可以进行同相供电，经过仿真试验证明该方案确实可行，应该被广泛的应用。

【参考文献】

[1]马水生.电气化铁路接触网防融冰方案研究[D].西南交通大学,2018.

[2]郭蕾,李群湛,高晓杰.电气化铁路接触网在线防冰电流的决策及控制[J].铁道学报,2018,37(10):42-47.

[3]陈楚楚.电气化铁路接触网在线防冰方法研究[D].西南交通大学,2017.