【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及接觸網運行覆冰穩定性評估領域，特別是一種考慮水滴碰撞系數的接觸網覆冰運行穩定性評估方法。
技術介紹
1、隨著高鐵網絡不斷完善和運營水平的持續提高，接觸網作為高鐵牽引供電系統的關鍵組成部分，其性能和狀態直接影響高鐵列車的運行效率。近年來，由于極寒天氣頻繁出現，接觸網結冰會嚴重影響其導電性能，導致列車受電弓與接觸網的接觸不良，甚至發生斷電、短路、火花等現象。這不僅會損壞接觸網和受電弓，還可能對列車的電力系統造成損害，從而引發列車停運或事故。因此，接觸網覆冰運行穩定性評估是非常有必要的。
2、目前，雖然存在多種接觸網風險評估方法，但這些方法存在一些缺陷和不足，且未被廣泛推廣應用。例如，傳統的評估方法大多基于經驗模型或物理模型，未能充分考慮實際環境中的動態因素，如風速、電場和降雨等對接觸網覆冰過程的影響。此外，這些方法往往缺乏對關鍵參數的精確計算和實時監測，導致評估結果的準確性和可靠性不足。針對上述問題，本專利技術提供了一種考慮水滴碰撞系數的接觸網覆冰運行穩定性評估方法，對考慮實際環境空氣中不同風速、電場及降雨直徑的接觸網覆冰運行穩定性進行解析化測評，為高鐵系統的穩定性和可靠性提供重要支撐。
技術實現思路
1、為了更準確的解析化評估接觸網覆冰運行穩定性，本專利技術提供一種考慮水滴碰撞系數的接觸網覆冰運行穩定性評估方法。實現本專利技術目的的技術方案如下：
2、首先搭建測試平臺，該平臺包括：上位機(1)、工作電壓發生控制器(2)、工作電壓發生器(3)、開關
3、所述接觸網模型(7)的底部接地端與綜合接地裝置(12)連接，接觸網模型(7)放置于試驗箱(10)內部；
4、所述工作電壓發生控制器(2)的觸發接口與工作電壓發生器(3)的輸入端相連，上位機(1)與工作電壓發生控制器(2)的控制端相連，工作電壓發生器(3)的輸出端經過耐高壓電纜(9)與開關(4)的輸入端相連，開關(4)的輸出端與接觸網模型(7)的輸入端相連；
5、所述模擬降雨裝置(5)、高清智能監控測量集成裝置(6)、風道系統(8)固定在試驗箱內部；
6、所述上位機(1)與模擬降雨裝置(5)、風道系統(8)相連；
7、所述高清智能監控測量集成裝置(6)與數據采集裝置(11)輸入端相連，數據采集裝置(11)輸出端與上位機(1)相連；
8、上述評估平臺的評估方法，包括以下步驟：
9、第一步：合上開關(4)，通過上位機(1)向風道系統(8)、模擬降雨裝置(5)以及工作電壓發生控制器(2)分別發出風速、雨滴直徑、電壓設定信號，風道系統(8)、模擬降雨裝置(5)以及工作電壓發生控制器(2)執行對應指令，高清智能監控測量集成裝置(6)識別測量試驗箱內的釋放于地面上水滴所圍成的面積s0與撞擊接觸網表面水滴圍成的面積s，并通過數據采集裝置(11)傳輸至上位機(1)中，水滴碰撞系數γ；
10、繼續通過高清智能監控測量集成裝置(6)監測接觸網模型(7)覆冰情況，并通過數據采集裝置(11)傳輸至上位機(1)中；
11、調節開關令開關斷開，改變試驗箱內的風速v、雨滴直徑d、電壓e，風速v變化范圍控制在0m/s～5m/s之內，、雨滴直徑d取值在100～1000μm、電壓e電壓選取值在0～35kv,重復上述試驗步驟，得到m組試驗工作電流強度參數數據；
12、第二步：計算風速v、雨滴直徑d、電壓e下的接觸網水滴碰撞系數γ：
13、
14、式中γ為接觸網水滴碰撞系數，s0為釋放于地面上水滴所圍成的面積，s為撞擊接觸網表面水滴圍成的面積，v為風速，d為雨滴直徑、e為電壓；
15、計算不同水滴碰撞系數γ下接觸網的覆冰運行穩定性因子η：
16、
17、第三步：接觸網覆冰運行穩定性評估，
18、當η∈(0，0.05)時，表征接觸網穩定運行；當η∈(0.05，+∞)時，表征接觸網覆冰厚度過大，需要盡快除冰。
19、本專利技術的有益效果在于：
20、1)能通過搭建接觸網覆冰運行穩定性評估平臺，有效模擬接觸網在實際不同風速、電場以及雨滴直徑的環境工況，實際性強。
21、2)可通過上位機完成智能化的操作與控制，采集數據方便，準確高效，對不同復雜環境工況接觸網覆冰運行穩定性評估具有普適性。
22、3)能改善理論計算策略，并有效對不同風速、電場以及雨滴直徑環境下的接觸網覆冰運行穩定性進行解析化評價。
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1.一種考慮水滴碰撞系數的接觸網覆冰運行穩定性評估方法，其特征在于，包括上位機(1)、工作電壓發生控制器(2)、工作電壓發生器(3)、開關(4)、模擬降雨裝置(5)、高清智能監控測量集成裝置(6)、接觸網模型(7)、風道系統(8)、耐高壓電纜(9)、試驗箱(10)、數據采集裝置(11)、綜合接地裝置(12)；
【技術特征摘要】
1.一種考慮水滴碰撞系數的接觸網覆冰運行穩定性評估方法，其特征在于，包括上位機(1)、工作電壓發生控制器(2)、工作電壓發生器(3)、開關(4)、模擬降雨裝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王東陽，謝雨晴，官華俊，周利軍，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：發明
國別省市：
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