制动电阻为现代化轨道交通保驾护航

发布时间：

2021-04-05 16:39

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现状

随着轨道交通技术在国内发展的突飞猛进，目前我国轨道交通完成的旅客周转量、货物发送量、货物周转量、换算周转量均居世界第一位。轨道交通技术创新水平明显提高，在高速铁路、高原铁路、重载运输等领域取得一系列科技创新成果，标志着我国轨道交通总体技术水平进入世界先进行列，并实现了高铁技术的出口。随着轨道交通技术的蓬勃发展，如何完善其安全性设计也成了各家科研单位随时不能松懈的课题。

在没有制动电阻之前，轨道交通制动大致分为摩擦制动和非摩擦制动，摩擦制动包括：空气制动、轮盘制动、磁轨制动等。非摩擦包括：动力制动，再生制动，电阻制动，涡流制动等。目前的紧急制动中普遍认为的摩擦方式制动最为有效，是一种更具普遍性和实际应用的制动方式，但对于高速列车来说这些方法都已经无法满足需求。所以目前高速列车采用再生制动和空气制动结合的复合制动模式，优先采用再生制动，不足部分由空气制动补充，并尽可能最大发挥电制动的作用。

国内的高铁都是采用的动力分散式电动车组，因此在正常的制动过程中，优先采用再生制动，也就是将电动机反转，变为发电机，牵引电机工作在发电状态，从而将动车组的动能转变为电能送给接触网，供相邻区间其他动车组使用。当这部分能量不能完全被其他车辆或用电设备吸收时，会造成电网电压升高，这对电站设备和车辆的运行非常不利，因此需要将剩余电能通过制动电阻消耗掉，以维持电网电压稳定。

制动电阻介绍

目前，轨道交通制动电阻可分为三类：高速铁路制动电阻、机车制动电阻和中性点接地电阻。

高速铁路制动电阻：高速行驶的动车或高铁在制动时，需要通过制动电阻将动能和势能转化所产生的电能迅速转化为热能，并散发于空气中，从而使车辆迅速可靠地减速。
机车制动电阻：内燃机车或电力机车在制动或减速时，牵引电机工作在发电状态，连接逆变器的直流母线电压升高，制动斩波器打开，多余的能量消耗在制动电阻器上。
中性点接地电阻：中性点接地电阻器连接于发电机、变压器的中性点与大地之间的一种限流电气保护设备，当电网线路出现故障时，电源中性点电压将产生偏移，尤其是在电缆供电的电网系统中，对地电容电流较大，当该电流大于规定值时会产生弧光接地过电压，从而使非故障相的对地电压极大地增加，使设备绝缘损坏形成两点或多点接地短路造成停电事故。

性能特点

制动电阻使用率规定了制动电阻的使用效率，以避免制动电阻过热而损坏，它会影响制动单元的制动效果。制动电阻的使用率设置越低，电阻的发热程度越小，电阻上消耗的能量越少，制动效果越差。同时，制动单元的容量也没有得到充分利用。理论上讲，制动电阻使用率为100%时，对制动单元容量的利用最充分，制动效果也最明显，然而这需要较大的制动电阻功率的代价，使用者应综合考虑。在制动电阻阻值和功率都已经确定的前提下，对于减速较慢的大惯性负载，选取较低的电阻使用率会取得较好的效果。对于需要快速停机的负载，宜选取较大制动电阻使用率。

热性能设计：可根据电阻器的实际运行工况进行模拟温升设计及型式试验；产品焊接的设计及过程控制完全按照标准EN15085；型式试验按照标准IEC60322或GB/T 25118；振动冲击试验按照标准IEC61373或GB/T 21563。
绝缘设计：采用国内专家级电阻器高强瓷绝缘子生产厂家精格特种瓷公司产品；
散热方式：强制风冷或自然风冷；
安装位置：可以安装在车底或车顶。

小结

为了融合轨道交通技术的蓬勃发展，制动电阻产品及零部件的技术也在不断地进步和提高，为更高速的列车保驾护航，开创轨道交通安全的新时代。

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