動車運行區段接觸網感應電壓理論分析研究

【摘要】針對呼鐵局管內首次開行動車組的實際情況，根據電磁場基本理論對動車運行區段接觸網感應電壓計算公式進行了推導并驗證，對V停作業和鄰近作業感應電壓防護具有指導作用。

【關鍵詞】接觸網；感應電壓；計算；防護

1.引言

隨著1月8日動車組的開行，草原鐵路便進入了動車組時代，動車的開行極大的方便了人民群眾的出行，極大的提高了出行的舒適和快捷。今后幾年，呼張客運專線、呼準鄂城際鐵路等高速鐵路也將相繼投入運營，接觸網牽引電流將會成倍甚至成數十倍的增大，動車運行區段接觸網V停作業和鄰近作業感應電壓造成的人身傷亡和設備損毀事故的危險性也隨之成倍增大。需要對感應電壓進行精確的矢量分析計算，消除依據經驗計算過程中的人為誤差，正確評估當前動車開行下特殊運行模式下牽引網感應電壓的影響，消除作業人員對感應電壓感官性表面認識的錯誤。

2.靜電感應電壓的計算

如果設接觸線1的線電荷密度為τ，那么它的鏡像1'的線電荷密度為τ，線性疊加原理可以得到帶電接觸線1和它的鏡像1'在鄰近空間任意一點的感應電位可以表示為

其中， （或）為無接觸線1（或1'）時，1（1'）在空間任意一點x產生的電位。

為了計算方便，將接觸線的半徑等效為R，接觸線1和1'到空間任意一點x的距離分別為r和r'。那么，空間任意一點x處的電位就為

因此，可以得到帶電接觸線1表面的電位為

大地表面的電位為

平行接觸……