北京交通大学吴命利团队构建高速铁路动车组与牵引网电气匹配关键技术

来源：中国科技新闻网2024-01-11 09:36

　　高速铁路是我国重要基础设施，在经济社会发展中的地位和作用至关重要。高速铁路动车组由牵引网输送电能，车-网电气耦合紧密。自我国高铁开通以来，因动车组与牵引网电气匹配不良，陆续暴露出车网电压宽频振荡，车顶高压电气系统服役性能劣化及外绝缘失效等问题，严重影响了高速铁路运行安全。

　　北京交通大学吴命利教授团队，针对高铁运行出现的车网电压振荡车顶高压电器性能劣化及绝缘失效等突出问题，围绕动车组牵引负荷特性与牵引网电气参数、动车组车顶高压电气系统与牵引网复杂电磁环境及恶劣气候条件等方面匹配关系，系统开展作用机理、匹配优化和治理对策研究。经十余年技术攻关，形成了高速铁路动车组与牵引网电气匹配关键技术。

牵引网阻抗频率特性测试技术

　　吴命利教授团队明晰了低频振荡、高次谐波谐振等复杂现象的产生机理和关键特征，系统性阐明了车网电压宽频振荡的机理。研制了世界首套25kV牵引网阻抗频率特性测试装置，填补了牵引供电领域技术空白；开展了大规模“车-网-所”联合测试，揭示了牵引网自身谐振频率和谐振过电压分布规律。

车网电压宽频振荡抑制技术体系

　　针对高频振荡，吴命利教授团队研制了我国首套牵引网高次谐波谐振及暂态过电压抑制装置，已在近10条铁路线路推广应用；提出了低频振荡快速检测方法及“车-网-所（站）”综合治理对策，为解决车网低频振荡事故发挥了关键作用。

设备服役性能优化和系统在线监测与故障定位技术

　　吴命利教授团队探明了动车组高压电器服役性能劣化机理，研发了高压回路在线监测与故障定位系统已在京雄高铁智能动车组上运用，有效提升了故障预警和排查能力；研发了高压电器新产品，提升了动车组和电力机车高压系统服役性能；研制了我国首套集约化车顶高压电气设备箱，提高了车顶高压电气系统环境适应能力，降低了列车运行阻力和车顶噪声辐射，减轻了车顶高压电气系统的运行维护工作量。