马浩宇，郑琼林，冉 旺

（北京交通大学 电气工程学院，北京100044）

电气化铁路在我国铁路中所占的比例逐步增大。目前常用的自动过分相方式中，车载自动过分相和柱上开关自动过分相不适合陡坡、重载铁路的要求，在重载、长大坡道的情况下容易发生停车事故。而现有的地面自动开关过分相系统中开关器件普遍为真空负荷开关，由于机车断电后存在残压，合闸时会产生较大的过电压和过电流。特别是重载列车，由于电流较大，如果过分相时发生冲击，会造成比普通列车更大的危害。所以本文提出一种用晶闸管代替真空负荷开关的地面自动过分相方案，目的在于降低开关切换时的过电压和过电流。

1 交流电力机车建模

现有的文献中，大多将地面自动过分相系统中的机车等效成一个阻感负载，这样做简化了仿真模型，但可能会和真实情况有所差别。本文将单独搭建交流电力机车的模型，以求真实反映在机车过分相过程中的各个暂态过程，并讨论在列车通过分相区的过程中，机车四象限整流器的各种暂态过程。以HXD3型交流电力机车为参考，搭建并仿真交流电力机车的模型。

图1为HXD3型交流电力机车交-直-交系统主电路的原理图。在地面过分相系统的仿真与分析中，电力机车对外表现的特性主要是主变压器和四象限整流器的特性。为减小系统的复杂性，可以将牵引电传动系统和辅助电气系统的模型进行简化，用可控电流源代替中间直流环节以后的部分。……