铁路电力防雷接地监控系统技术研究

防雷接地设计是铁路电力设计的重要组成部分,传统的防雷接地设计主要采用非智能型电涌保护器来避免电磁脉冲冲击,已在多条铁路线路中使用多年,技术方案相对成熟,但仍存在各种隐患。因此,本文研究了一种基于新型智能电涌保护器的铁路电力防雷接地监控系统,该系统由电涌保护器、数据采集器和监控主机三部分组成,具有对监控进行实时报警、对雷击浪涌进行实时监测并记录、信息管理和查询等多种功能,故障类型分析包括模块的插拔状态监控、熔断状态监控、脱扣状态、通信状态、多点实施监控等。     

动车组配电系统接地在线监测装置设计

为保障动车组的平稳安全运行，对动车组配电系统接地状态进行实时在线监测并开展有计划的预防性维修，文章研制了能够实时在线监测动车组配电系统接地状态并及时进行预警的装置。首先，分析了中性点不接地系统中性点电压随线路对车体的绝缘状态变化的改变规律，得到了动车组配电系统接地故障检测及故障相判别的方法，提出了一种动车组中性点不接地系统接地故障检测电路。然后在上述理论分析的基础上，研制了动车组配电系统接地在线监测装置。该装置可以实时监测动车组配电系统主要支路的电压、电流，并计算功率因数和有功功率。车上交流配电系统采用中性点不接地系统(IT系统)。装置实时监测中性点与车体之间的电压，通过该电压的大小判断IT系统是否发生了单相接地故障，并在故障发生时通过电压相位判断故障发生位置。当动车组发生单相接地故障后，设备通过车上通信线路发送报警信息，以提醒运维人员尽快维修。装置随车进行了实测验证，验证结果表明文章所提出的方法和研制的装置达到设计要求。     

抗噪声干扰技术在列车运行监控装置中的应用

以LKJ－93型列车安全运行监控记录装置为例，分析了电传动内燃机车电气控制系统噪声干扰产生的机理，说明电路兼容性问题是关系到电子控制装置可靠性的关键问题，提出了抗干扰的主要措施。     

基于单端测量的接触网电分相无电区带电状态在线监测系统

铁路接触网电分相非正常带电是接触网运行的重大安全隐患。基于电压感应原理,实时测量接触网电分相无电区的电压变化,通过zigbee低功耗无线模块实时传送给数据集中采集装置,其接收到多个电压采集单元采集的电压脉宽时间值后,经过相应算法实时计算出当前电压值,再由4G/5G网络实时将接触网电分相带电状况上传至接触网运维监控系统,精准诊断分析接触网电分相无电区的带电情况。相较于传统电压互感器在线检测,感应电压虽然误差较大,但从接触网安全运行以及成本和应用效果而言,感应电压检测技术完全可以实时准确地判断接触网电分相无电区的带电情况,并快速报警,为铁路安全可靠运行提供保障。     

轨道交通高架站低压配电智能雷电防护系统设计

现有轨道交通高架站低压配电防雷系统只能实现被动防雷功能,无在线检测功能,系统状态无法监控,维护不方便。提出一种新型智能防雷系统,通过配置雷电临近预警装置、自动升降接闪器装置、重要负荷切换控制装置,实现主动防雷;通过配置计算机终端及软件、智能电涌保护器(surge protection device,SPD)及其后备保护装置(surge circuit breaker,SCB)、在线监测型接地电阻测试装置、集中器等,实现全系统智能化,从而实现对SPD、SCB、系统接地电阻等参数在线监测,确保防雷系统有效运行,保障轨道交通高架站低压配电系统不受雷电脉冲过电压和感应过电压的危害。     

基于可编程片上系统技术的多功能车辆总线解码与记录装置设计

随着列车通信技术的发展,故障诊断和数据记录已成为保障列车运行的重要手段,因此需要一种高速度、大容量的数据记录系统来收集列车网络产生的信息。设计了一种基于可编程片上系统(SOPC)技术的多功能车辆总线(MVB)解码与记录装置,结合嵌入式处理器与可编程逻辑器件软硬件协同工作的优势,将MVB实时解码和大容量存储集成于单块FPGA芯片内。装置以在线监听总线的方式,收集MVB设备的状态监测和故障诊断信息,为分析列车运行的安全性与可靠性提供依据。     

直埋光(电)缆的防雷措施

通过对大量雷击直埋光(电)缆故障的统计分析，找出了光(电)缆受雷击的主要途径、特点，分析了发生的原因，提出了一方面要提高光(电)缆自身的防雷能力，另一方面要在光(电)缆线路上采取外加各种防雷保护措施，双管齐下，以达到光(电)缆防止雷击的目的。     

贯通线故障自动处理系统研究

电力贯通线是铁路行车设备,发生故障将直接影响到铁路运营安全。本文分析了贯通线的特点及故障处理的现有方法和装置。根据流动波理论的折射和反射原理,在线检测故障电压、电流波产生的折射和反射系数,研制开发出新型的贯通线故障自动处理系统装置。经实际运行表明,该装置对贯通线的故障诊断、处理准确,性能稳定,适合现场需求。     

接触网雷电危害及防护

接触网一般为露天供电装置且无备用冗余。为了减少因雷击而导致的接触网事故,通过计算雷电的临界距离,分析了不同距离时雷击对接触网产生的各种危害,提出了针对不同危害的计算方法和防雷措施,并对提出措施进行利弊分析,确定不同条件下采取的有效防雷措施。     

基于层次分析法的城市轨道交通雷击风险评估研究

为研究城市轨道交通的雷击风险,选取武汉市轨道交通4号线二期工程为样本,采用层次分析法,对该条线路雷击风险进行评估,结果表明:由于城市轨道交通线路长、跨越区域广的特点,各站雷击大地密度年分布及密度分布具有不均匀性;不论是地上站还是地下站,雷击大地密度和雷电流强度均是影响评价结果的2个重要因素;地上站的防护核心是直击雷防护,地下站的防护核心为雷击接触电压和跨步电压防护;地上站的雷击风险为一般风险级别,地下站为较低风险级别。