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高速铁路站内轨道电路绝缘节是保证站内轨道电路正常工作的重要基础设备,站内因其复杂的线路和诸多连接线,仍然采用机械绝缘节来完成轨道电路的隔离,绝缘节故障会导致轨道电路串码,影响列车的正常运行。本文以绝缘节烧损现象作为主要研究问题,首先通过电接触理论和Hertz接触理论计算轮轨接触电阻。然后通过计算轮轨间电压和相应电弧的温度对绝缘节的烧损能力定量、定性分析绝缘节烧损问题。最后通过建立列车综合接地系统找出解决绝缘节烧损问题的方法。具体内容如下:(1)轮轨接触电阻的计算。针对现有研究当中存在轮轨接触电阻计算不够精确,致使分析轮轨电弧相关参数存在误差的问题。本文首先提出了利用ANSYS有限元分析软件分析轮轨宏观接触面积,并综合Hertz接触理论和电接触理论的轮轨接触电阻计算方法,从而分析出了不同荷载工况对轮轨接触电阻的影响规律。(2)接触斑电压计算。针对现有研究中没有准确找到轮轨电压最大值点的问题,本文类比滚动接触理论建立了轮轨接触斑点上的电流密度方程,确定接触斑上最易产生电弧的电流密度最大值点;最后综合列车泄流电流、轮轨接触电阻以及相关参数,获得不同牵引电流泄流时在轮轨接触斑点处产生的电压大小。(3)绝缘节烧损计算。为了准确找出绝缘节烧损的机理,并提出相应的改进措施,首先,本文对不同电压等级所产生的电弧的温度进行计算,并找出电弧温度随着距弧柱中心处距离的变化规律;然后,通过对绝缘节材料的绝缘性能分析,计算得到在不同温度下绝缘节的碳化率;并利用ANSYS有限元分析软件建立了绝缘节材料的传热模型,分析不同温度作用在绝缘节表面时绝缘节的升温情况。(4)解决方案的研究。本文在PSpice软件中建立了列车综合接地系统的仿真模型,分析计算了在不同牵引等级下列车泄流电流的大小,通过两种改进方式确定了有效的绝缘节烧损解决方案,为现场解决绝缘节烧损问题提供了理论依据和有效的改进措施。结果表明:荷载工况对轮轨接触电阻有不可忽视的影响。牵引电流通过轮轨接触泄放到钢轨上的电流越大,电弧高温区域越大,并且证明了绝缘节烧损故障是由于低等级电弧多次作用才出现,通过本文的改进措施能够有效的解决绝缘节烧损问题。