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精誠一意，格致創(chuàng )新
制動(dòng)電阻為現代化軌道交通保駕護航
發(fā)布時(shí)間：
2021-04-05 16:39
來(lái)源：
現狀
隨著(zhù)軌道交通技術(shù)在國內發(fā)展的突飛猛進(jìn)，目前我國軌道交通完成的旅客周轉量、貨物發(fā)送量、貨物周轉量、換算周轉量均居世界第一位。軌道交通技術(shù)創(chuàng )新水平明顯提高，在高速鐵路、高原鐵路、重載運輸等領(lǐng)域取得一系列科技創(chuàng )新成果，標志著(zhù)我國軌道交通總體技術(shù)水平進(jìn)入世界先進(jìn)行列，并實(shí)現了高鐵技術(shù)的出口。隨著(zhù)軌道交通技術(shù)的蓬勃發(fā)展，如何完善其安全性設計也成了各家科研單位隨時(shí)不能松懈的課題。
在沒(méi)有制動(dòng)電阻之前，軌道交通制動(dòng)大致分為摩擦制動(dòng)和非摩擦制動(dòng)，摩擦制動(dòng)包括：空氣制動(dòng)、輪盤(pán)制動(dòng)、磁軌制動(dòng)等。非摩擦包括：動(dòng)力制動(dòng)，再生制動(dòng)，電阻制動(dòng)，渦流制動(dòng)等。目前的緊急制動(dòng)中普遍認為的摩擦方式制動(dòng)最為有效，是一種更具普遍性和實(shí)際應用的制動(dòng)方式，但對于高速列車(chē)來(lái)說(shuō)這些方法都已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足需求。所以目前高速列車(chē)采用再生制動(dòng)和空氣制動(dòng)結合的復合制動(dòng)模式，優(yōu)先采用再生制動(dòng)，不足部分由空氣制動(dòng)補充，并盡可能最大發(fā)揮電制動(dòng)的作用。
國內的高鐵都是采用的動(dòng)力分散式電動(dòng)車(chē)組，因此在正常的制動(dòng)過(guò)程中，優(yōu)先采用再生制動(dòng)，也就是將電動(dòng)機反轉，變?yōu)榘l(fā)電機，牽引電機工作在發(fā)電狀態(tài)，從而將動(dòng)車(chē)組的動(dòng)能轉變?yōu)殡娔芩徒o接觸網(wǎng)，供相鄰區間其他動(dòng)車(chē)組使用。當這部分能量不能完全被其他車(chē)輛或用電設備吸收時(shí)，會(huì )造成電網(wǎng)電壓升高，這對電站設備和車(chē)輛的運行非常不利，因此需要將剩余電能通過(guò)制動(dòng)電阻消耗掉，以維持電網(wǎng)電壓穩定。
制動(dòng)電阻介紹
目前，軌道交通制動(dòng)電阻可分為三類(lèi)：高速鐵路制動(dòng)電阻、機車(chē)制動(dòng)電阻和中性點(diǎn)接地電阻。
高速鐵路制動(dòng)電阻：高速行駛的動(dòng)車(chē)或高鐵在制動(dòng)時(shí)，需要通過(guò)制動(dòng)電阻將動(dòng)能和勢能轉化所產(chǎn)生的電能迅速轉化為熱能，并散發(fā)于空氣中，從而使車(chē)輛迅速可靠地減速。
機車(chē)制動(dòng)電阻：內燃機車(chē)或電力機車(chē)在制動(dòng)或減速時(shí)，牽引電機工作在發(fā)電狀態(tài)，連接逆變器的直流母線(xiàn)電壓升高，制動(dòng)斬波器打開(kāi)，多余的能量消耗在制動(dòng)電阻器上。
中性點(diǎn)接地電阻：中性點(diǎn)接地電阻器連接于發(fā)電機、變壓器的中性點(diǎn)與大地之間的一種限流電氣保護設備，當電網(wǎng)線(xiàn)路出現故障時(shí)，電源中性點(diǎn)電壓將產(chǎn)生偏移，尤其是在電纜供電的電網(wǎng)系統中，對地電容電流較大，當該電流大于規定值時(shí)會(huì )產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓，從而使非故障相的對地電壓極大地增加，使設備絕緣損壞形成兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地短路造成停電事故。
性能特點(diǎn)
制動(dòng)電阻使用率規定了制動(dòng)電阻的使用效率，以避免制動(dòng)電阻過(guò)熱而損壞，它會(huì )影響制動(dòng)單元的制動(dòng)效果。制動(dòng)電阻的使用率設置越低，電阻的發(fā)熱程度越小，電阻上消耗的能量越少，制動(dòng)效果越差。同時(shí)，制動(dòng)單元的容量也沒(méi)有得到充分利用。理論上講，制動(dòng)電阻使用率為100%時(shí)，對制動(dòng)單元容量的利用最充分，制動(dòng)效果也最明顯，然而這需要較大的制動(dòng)電阻功率的代價(jià)，使用者應綜合考慮。在制動(dòng)電阻阻值和功率都已經(jīng)確定的前提下，對于減速較慢的大慣性負載，選取較低的電阻使用率會(huì )取得較好的效果。對于需要快速停機的負載，宜選取較大制動(dòng)電阻使用率。
熱性能設計：可根據電阻器的實(shí)際運行工況進(jìn)行模擬溫升設計及型式試驗；產(chǎn)品焊接的設計及過(guò)程控制完全按照標準EN15085；型式試驗按照標準IEC60322或GB/T 25118；振動(dòng)沖擊試驗按照標準IEC61373或GB/T 21563。
絕緣設計：采用國內專(zhuān)家級電阻器高強瓷絕緣子生產(chǎn)廠(chǎng)家精格特種瓷公司產(chǎn)品；
散熱方式：強制風(fēng)冷或自然風(fēng)冷；
安裝位置：可以安裝在車(chē)底或車(chē)頂。
小結
為了融合軌道交通技術(shù)的蓬勃發(fā)展，制動(dòng)電阻產(chǎn)品及零部件的技術(shù)也在不斷地進(jìn)步和提高，為更高速的列車(chē)保駕護航，開(kāi)創(chuàng )軌道交通安全的新時(shí)代。
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