电气化是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径。交通运输是继电力、工业之后的第三大碳排放领域,占比高达21%。因此,交通电气化是实现国家“双碳”目标的有力手段。
目前,电气化交通主要涵盖了轨道交通、电动汽车、电动船舶、多电飞机等主要交通方式。截至2022 年底,我国轨道交通电气化率达到了73.8%,新能源电动汽车市场占有率达25.6%,电动船舶市场规模达到了108.1 亿元;2022 年9 月,全球第一架电动客机首飞成功。交通电气化逐渐成为未来交通发展的主要趋势。根据《中国电气化年度发展报告2022》,我国交通电气化率达到了3.9%,具有巨大的发展潜力。
与电网系统相比,电气化交通具有其自身的特点:首先,由于交通装备高速移动,导致电气化交通供电系统运行环境快速转换,高低温骤变、海拔气压突变、盐雾潮湿等场景对电气设备绝缘环境适宜性提出了更高的要求;其次,由于驾驶模式和路况特点,交通装备频繁启停导致交通负荷冲击突变,过电压冲击频繁;此外,交通装备快速移动无固定接地点,移动接地回流耦合、阻抗瞬变。上述因素导致电气化交通供电系统过电压过电流形成机理复杂,绝缘加速劣化,装备故障频发,交通线路停运,甚至引发火灾爆炸,严重威胁客乘人员和交通系统的安全。因此,亟需对电气化交通领域的高压绝缘问题开展系统深入的研究。
针对上述需求,《电气工程学报》特组织了本期专栏,邀请了来自交通领域知名高校、设计院、运营单位和装备企业的专家学者,以“电气化交通高电压与绝缘防护新技术”为主题,收录论文14 篇,结合不同交通方式特点进行论述分析,内容涵盖了电气化交通过电压过电流机理与分布规律、仿真模拟新方法、绝缘状态检测新技术、移动接地防护新理念等方面,相关研究工作可为电气化交通领域的高压绝缘防护设计提供参考和新思路。