陈怀 夏梁志 陶启明

摘要：针对钢轨闪光焊机柴油发电机组在焊接过程中排放黑烟、污染环境等问题，研制了大功率储能式钢轨闪光焊电源。该电源具有输出能力强大、无有害气体排放、无噪音、供电平稳、操作简单和快速启动的特点，适用于移动式钢轨焊接供电要求。该电源的应用能极大地改善操作人员工作环境，同时实现了柴油发电机组在焊接过程中对环境的零污染。

关键词：钢轨;电源;储能供电装置;闪光焊接

0    前言

目前我国无缝铁路的轨道焊接主要采用闪光焊技术，约占无缝铁路接头总数的87%[1]。现有移动式交流钢轨焊机均采用三相柴油发电机组三相取两相作为单相电源向焊机主电路供电。由于焊机负载具有电压、电流、功率因数变化剧烈，谐波分量较大并伴有瞬时短路情况的特点，柴油发电机组频繁出现剧烈的负载变化，过载及三相负载的严重不平衡造成柴油机组发生敲杠、冒黑烟、噪声增大、寿命缩短、CO/NO2等有毒气体排放量增加，不仅严重污染环境，更使得操作人员的工作环境变得恶劣[2]。

为解决柴油发电机组污染环境、过载和功率输出不稳定等问题，设计出一种大功率储能式钢轨闪光焊电源，对节能环保、提高焊接可靠性、改善施工人员工作环境有积极的意义。

1 系统设计

1.1 电源结构设计

钢轨闪光焊负载特点为瞬时脉动电流及功率较大，要求供电电源具有高能量密度及高功率密度的特点。锂电池能量密度高但功率密度低，满足长时间焊接提供大容量储能的要求，但在焊接过程中，电池组不能满足钢轨闪光焊瞬时电流和大输出功率的要求，且频繁的电流变化对电池寿命有不利影响。……