高次谐波下动车组车顶避雷器故障机制研究

为防止高速动车组车顶避雷器在高次谐波电压作用下发生故障而对铁路安全运行造成危害,通过试验来探究其故障机制。首先对动车组车顶避雷器进行高频耐压试验;然后研究谐波电压对避雷器泄漏电流幅值与相角的影响特征;最后基于试验数据,结合Matlab和Simulink仿真平台,建立避雷器高频等效电路模型。结果表明:在7～61次谐波电压下,随谐波电压频率增加,避雷器泄漏电流幅值线性增加,相位减小,阻性电流占比增大,避雷器消耗的有功功率明显增加;高频电压会使避雷器内部短时间内产生大量热量,最终超过其耐热极限而发生热崩溃故障;改善电能质量有助于预防此类事故发生。