铁路供配电系统接地问题的分析与探讨

铁路一般采用沿线设置10 kV电力贯通线和自闭线的供电模式,贯通线为架空线的10 kV配电网一般采用中性点不接地运行方式。近年来随着客运专线的建设,贯通线全线基本都采用电缆线路,单相接地电容电流很大,铁道部要求贯通线为电缆线路时,宜采用小电阻接地方式。针对2种不同接地方式,分析了10/0.4 kV低压系统中性点接地和保护接地的特点,对贯通线为架空线路和电缆线路以及单台和两台变压器时的中性点系统接地和保护接地方式进行分析并提出具体实施方案。     

地铁架空地线的雷电防护作用研究

研究目的:随着雷击故障日益突出,地铁工程中开始利用架空地线进行雷电防护。但地铁中为车辆供电的架空接触网架设在轨道上方、绝缘水平很低,与电力系统输电线路差别较大,有关设计规范中缺少相应的规定,导致目前国内地铁工程中对架空地线的防护作用缺乏系统研究。工程中已实施的方案存在较大差异,有必要进行系统的研究。本文采用电气几何模型法,研究得出架空地线安装位置与雷击闪络次数、避雷器放电电流的关系,提出了架空地线防雷接地解决措施,最后提出工程应用建议。研究结论:(1)地铁架空地线可降低接触网雷击闪络次数,且导线高度越高时效果越明显,地铁工程中利用架空地线进行雷电防护是有益的;(2)架空地线安装在导线上方和安装在支柱顶部时接触网总闪络次数差别不大,工程中推荐采用安装在支柱顶部方案;(3)架空地线对保护绝缘子用带串联间隙金属氧化物避雷器的动作冲击电流具有分流作用,架空地线安装在支柱顶部高度以绕击的次数低于0.1次/100 km·a(以40个雷暴日计)为指标进行校验取值,推荐安装位置为高出导线1 m;(4)当架空地线兼具防雷使用时,应做好架空地线的接地,并阻止正常运行时杂散电流就地泄放,建议接地引下线串接由气体放电管和金属氧化物电阻片构成的雷电冲击接地器;(5)本研究成果可应用在城市轨道交通领域。     

贯通线全电缆线路中性点接地方式的选择

研究目的:长期以来我国普速铁路10kV贯通线采用架空方式为主、电缆线路为辅,10kV贯通线中性点采用不接地系统。高速铁路10kV贯通线大量使用电缆线路,长距离电缆线路的对地电容电流远大于架空线路,且10kV贯通线电缆线路与通信信号电缆长距离接近平行敷设,应对系统中性点接地方式进行综合研究,提出适合我国高速铁路10kV贯通线全电缆线路特点的中性点接地方式,以指导工程设计。研究结论:经调压器供电的10kV贯通线全电缆线路中性点宜采用低电阻接地,当调压器容量为250kVA及以下时,中性点可采用直接接地;低电阻接地的电阻值宜按单相接地电流小于400A、接地故障瞬时跳闸方式选择;变配电所接地网电阻值宜按R≤1Ω设计。     

城市轨道交通供电系统接触网“V”字波折线布置方案研究

目前深圳市轨道交通牵引网大部分采用的是架空接触网+钢轨回流的形式,其中地下段采用架空刚性接触网,地面及车辆段采用架空柔性接触网。架空刚性接触网具有结构简单、安装方便、运营维护工作量小、安全可靠性高等优点,在越来越多的线路中被广泛采用,所以架空刚性接触网技术参数的设置尤为重要,文章提出一种“V”字波折线布置方式,并将每个锚段的最大拉出值所在悬挂点设置为中心锚结,以有效避免实际运营中汇流排线夹卡滞汇流排的情况,降低磨耗及减少接触网不均匀磨损等问题,从而确保受电弓与接触网系统的安全可靠运行。     

简析城市轨道交通钢轨电位

介绍城市轨道交通钢轨电位的产生及危害。以广州市轨道交通21号线为例,分析牵引变电所设置、牵引回流系统设置、列车运行图、设置接地支路的排流柜的运行方式、回流轨与均流电缆的连接方式对钢轨电位的影响,提出限制钢轨电位的工程实施建议。     

高速重载区段牵引回流方式与影响探讨

探讨高速重载电气化铁道牵引电流的分布及对沿线通信信号等设备的干扰,比较各种回流方式优缺点.本文分析了我国现有的各供电回流方式下沿线轨地回流分布情况,以及改善对沿线通信线路干扰的措施.     

地铁与公路合建桥接触网特殊设计方案

就地铁与公路合建桥区段,接触网系统如何结合土建连续低净空条件,确定悬挂安装方式及可采用的预埋方案、悬挂和绝缘措施、设备安装等方面的特殊设计方案,并提出了其他需注意的问题,可为该区段架空接触网设计方案选择提供参考。     

城市轨道交通专用回流轨系统研究

城市轨道交通直流牵引供电系统采用走行轨回流会产生杂散电流,影响沿线金属管线、土建结构的安全和使用寿命.为彻底消除杂散电流的危害,经过研究采用架空接触网加专用回流轨系统方案,可消除杂散电流长期对沿线金属管线的不利影响,有效降低城市轨道交通杂散电流防护的全寿命周期成本.     

动车组过吸上线时保护接地电流分布特性

动车组经过吸上线时,电流在与吸上线、钢轨联接点接触的保护接地的轮对上发生局部集中,容易引起碳刷异常磨耗,接地回流不均,对动车组的安全运行构成了一定的威胁。本文利用PSPICE软件建立动车组过吸上线过程的仿真分析模型,分析过吸上线时各保护接地电流的变化与相位变化规律,并与实测数据对比验证,在此基础上,提出了有效抑制措施。仿真和试验结果表明:动车组过吸上线时,其保护接地电流依次增大到最大值,且两头车保护接地电流最大,达到170A;在同一车体上,离工作接地较近的接地点过吸上线时,该车体的两个接地回流相位相同,而较远的接地点过吸上线时,相位相差180°左右;将各车体的两个接地点均设置在离工作接地较远的位置,且在头车上加设电阻器能有效抑制各车体过吸上线时的电流。     

高压感应电源的研究与应用

利用电气化铁路架空回流线与大地间电位差,对回流电进行开发利用,研制的高压感应电源,造价低廉,安装方便,有效地解决了铁路沿线尤其是隧道内对交流电源的需要,使一些智能监控产品得以在铁路沿线安装使用,有利于及时发现设备缺陷和隐患,为铁路行车安全提供了一定的保障,符合目前铁路“节能降耗”精神,具有广阔的推广价值。     

高铁牵引电流分布及贯通地线工程配置研究

我国正在规划400 km/h高速铁路,在更高速度下信号系统和接地系统的适应性有待于全面分析和评估。本文结合中国高速铁路背景,关注牵引供电系统中的主要设计参数,对比连续模型与节点模型,针对AT供电复线条件,搭建其参数可变的节点电压模型并进行仿真计算;对贯通地线截面积及其正常条件下的载流量、暂态条件下的熔断电流等特性对牵引电流分布的影响进行研究,并得出TJ-70型贯通地线能满足400 km/h条件下绝大部分情况泄流要求的结论。     

环保型铁路贯通地线的设计和研究

介绍了合金护套铁路贯通地线与导电塑料护套铁路贯通地线的设计原理及主要性能.贯通地线是一种用于铁路综合接地系统的电缆,新型贯通地线分别采用了合金铝及导电塑料这2种新材料,解决了贯通地线的耐腐蚀、环保及接地要求.     

高速铁路桥梁地段综合接地系统工程设计的探讨

结合新建安庆至九江铁路实绩,针对高速铁路桥梁地段综合接地系统在工程设计过程中的设置原则、设计方案,及施工配合过程中遇到的问题,探讨解决方案。     

高速铁路运行牵引变电站接地安全测量计算分析

高速铁路牵引变电站投运之后其接地网与综合接地系统以及电力系统进线避雷线连接,变电站接地拓扑结构发生巨大变化,此时对牵引变电站的接地安全校验不应仅局限于变电站本身。为研究运行牵引变电站接地安全性,现场测试运行牵引变电站分流特性和站址土壤结构,并运用数值仿真计算手段,结合现场实测数据和计算结果对运行牵引变电站开展接地安全分析,同时对比分析牵引变电站接地网连接和不连接进线避雷线时的测量和计算结果。结果表明:高速铁路牵引变电站接地安全校验应结合工程具体情况整体考虑,避免只简单注重接地阻抗值是否低于0.5Ω;牵引变电站接地网连接电力系统电源进线避雷线后,接触电压、跨步电压和地电位升均有较大幅度的下降。研究成果已在深茂高铁沿线牵引变电站接地安全校验中成功应用,通车后牵引变电站安全稳定运行。     

电气化铁道架空回流线截面的选择

目前带回流线的直接供电方式在电气化铁道中被广泛采用。本文应用电磁耦合原理对带回流线的直接供电方式牵引网进行了分析计算,就回流线截面对牵引网电流分配、弱电线路的屏蔽效果和牵引网阻抗等各方面的影响进行了计算,结合回流线价格对回流线截面的选择进行了技术经济比较,为实际工程中回流线截面的合理选择提供了依据。     

机电设备监控系统在高速铁路中的应用

通过对机电设备监控系统在国内外铁路相关领域应用的调研，针对我国高速铁路机电设备的特点，结合作者设计研究实践，以不同规模车站、隧道为例阐述了新的满足我国高速铁路实际需要的机电设备监控系统方案，具有较强的针对性和实用性，可作为今后高速铁路机电设备监控系统设计参考和借鉴。     

既有高速铁路接触网提质达速关键技术研究

高速铁路速度由300 km/h提速到350 km/h国内还没有先例,目前新建高速铁路接触网施工技术无法满足高铁提速改造施工的要求。以成渝高铁接触网提质达速为研究对象,对既有接触网弹性吊索张力状态下对接触网的影响、接触线张力增加后引起的接触网几何参数的变化进行研究,包括接触线高度、拉出值、坡度、弹性吊索张力等。通过研究找到解决问题的方法,最终实现接触线张力增加、吊弦更换一次到位施工技术,确保当前及提质达速完成后的运营安全,对今后高速铁路提速改造具有重要意义。     

基于系统论的智能高铁建设运营管理创新与实践

为解决新时期高铁建设运营工作中由要素众多、变化动态、关联密切等系统集成而带来的管理难题,构建“模数驱动、轴面协同”的智能高铁建设运营管理系统模型,以描述多专业协同、外部需求满足、与外部环境互动的静态截面最优设计,以及全生命周期动态最优的系统目标;构建高铁系统与信息系统双螺旋融合促进模型,分析智能高铁系统管理效率提升的作用机理;建立包含技术、数据、标准等维度的智能高铁建设、运营、管理三维支撑技术体系,研究智能高铁系统底层支撑技术内容及技术体系内部作用机理。结果表明:智能高铁建设运营系统管理在推进高铁系统横向全生命周期各环节无缝衔接、纵向管理界面全要素协同等方面具有明显优势,为新时期高铁建设运营的规范化、高效化管理提供了一套新的理论和实践思路。     

创新的中国高速铁路技术（下）

高速铁路是超大、复杂的系统工程。文章论述了中国铁路路情亟需发展高速铁路;通过博采众长,研究试验,构建创新的中国高速铁路技术体系;介绍了近期高速铁路建设的工程实践。     

创新的中国高速铁路技术（上）

高速铁路是超大、复杂的系统工程。文章论述了中国铁路路情急需发展高速铁路;通过博采众长,研究试验,构建创新的中国高速铁路技术体系;介绍了近期高速铁路建设的工程实践。