大功率制动电阻在轨道交通领域的应用

轨道车辆在运行中既要频繁地启动加速，又要频繁地制动减速，直至靠站停车。当列车制动时，其短时制动功耗不能被其他列车或者辅助设备吸收的部分将会向电网反馈，如果不加以处理，将造成电网电压升高，进而影响系统供电设备的稳定运行，危害电网安全。为维持电网电压的稳定，目前采用了4种制动能量吸收装置将制动能量吸收消耗掉，分别是：电阻耗能型、电容储能型、飞轮储能型和逆变回馈型再生制动能量吸收装置。电阻耗能型的制动电阻由于技术较为成熟，因而在世界各国得到了广泛应用。制动电阻在工作时，电阻片表面温度可达600 ℃左右，往往导致其过热、变形或变色，工作效率降低甚至不能正常运行。为保持良好冷却效果，电阻片表面冲有加强筋或百叶窗，以增加冷却空气的紊流度和通风量，提高换热系数，增加换热量。然而在采用上述措施强化换热时，电阻片的压力损失急剧增大，难以使压力损失与风机的特性曲线相匹配。因此，在设计制动电阻时，需要综合考虑通风量、x高温度、压力损失、电阻片结构、电阻片布局、电阻片材料、空气热物性参数等因素。