AT牵引网贯通地线电位及电流分析

针对高速铁路高架桥区段贯通地线和信号电缆同沟敷设问题,采用计及接地电阻的贯通地线分段处理方法,结合现有模型建立全并联AT牵引网10导体传输线模型。分析了全并联AT牵引网正常以及TR短路故障情况下贯通地线电位和电流分布情况,对研究贯通地线与同沟敷设的信号电缆之间产生的电磁耦合影响具有一定的参考价值。     

高速铁路牵引回流系统建模分析

高速铁路牵引回流分布复杂,有必要对其进行精确的建模分析。采用平行多导体传输线理论,搭建统一的牵引网数学模型,实现针对不同空间分布形式的牵引网阻抗和导纳的计算。运用埋地裸导线法对综合地线进行建模,弥补等效接地电阻法不能计算导线电流的缺点,且计及综合地线与其他导线间的耦合,研究不同回流导线中的电流分布比例,并与实测数据进行对比,验证埋地裸导线建模法及牵引网链式网络潮流算法的准确性,并探讨回流测试方案。     

基于扩展解耦法的AT牵引网钢轨电位分析

为解决AT牵引网的钢轨电位分析问题,本文使用导体合并算法对牵引网进行合并、简化,基于扩展解耦法计算出其他导体对接地回流网络的感应电流,并使用多导体传输线理论计算钢轨电位的分布。该算法可对任意复杂的接地网络进行分析,且存储容量、计算量均较牵引网链式电路模型少。仿真结果表明:该算法与牵引网链式电路模型计算结果相吻合。根据IEC标准62128-1对钢轨电位的安全性进行了评估。     

ZigBee技术在贯通地线监测系统中的应用

贯通地线大量应用于铁路综合接地系统中,为了防止盗窃,需要对贯通地线进行监测。通过分析ZigBee的组网方式以及贯通地线所处的实际环境,依据贯通地线中电流的分布特征,设计了一种基于ZigBee技术的贯通地线监测方案,该方案能够有效解决在隧道中或者没有3G信号区段贯通地线的监测。     

兰新线乌鞘岭隧道接地电阻及轨面电压改善措施有效性探讨

基于电路分析原理,分别采用圆形导体阻抗公式和电路综合法建立乌鞘岭隧道贯通地线改善前后的物理模型,对比并分析改善措施的有效性。同时根据牵引系统网络,建立乌鞘岭隧道轨面电压计算模型,对比并分析轨面电压改善措施的有效性。     

桥隧地段综合接地系统贯通地线优化方案研究

通过分析不同供电系统下最大牵引电流在贯通地线中分布情况,研究提出了利用铁路沿线桥隧地段内通长钢筋替代铜线作为贯通地线的方案.结合该优化方案,论述了钢筋截面积取值的计算方法及钢筋受热后对混凝土的影响,为今后综合接地系统的方案优化提供了理论分析、计算方法和参考数据.     

电气化铁道贯通地线引起的地电位升分析

分析电气化铁道贯通地线引起的地电位升,建立贯通地线入地电流在周围引起地电位升的模型,推导贯通地线电流引起的地电位升的公式。根据不同的土壤电阻率和贯通地线上电流的大小,计算与贯通地线不同距离时的地电位升,对地下金属管线的布置及接地点的选取具有一定的参考作用。     

片间短路时变压器铁芯涡流场的三维建模与分析

由于变压器铁芯每级叠片的尺寸不同等原因,当前用于电机定子铁芯故障的二维方法难以适用。为得到故障时变压器铁芯局部磁通及涡流分布的变化,进而为优化设计提供相应的仿真依据,本文提出故障时变压器铁芯故障点的等效电导率,且基于此建立牵引变压器三维有限元故障模型;其次利用该模型对故障时变压器铁芯内部的磁通分布、涡流分布以及涡流损耗进行仿真研究;最后采用较精确的涡流损耗计算方法——等效电路法对涡流损耗的仿真结果加以验证。结果表明:该有限元故障模型对涡流损耗的仿真结果与等效电路计算结果相近,证明该模型对变压器片间短路故障仿真的有效性。     

铁路贯通地线应用及性能控制要点

铁路贯通地线是电气化铁路综合接地系统中最重要的接地导体和泄流载体。为满足应用敷设环境条件,铁路贯通地线应具有较强的耐腐蚀性、稳定可靠的导电性、良好的阻燃性及防鼠害特性。结合在铁路贯通地线应用中发现的缺陷,提出无缝型贯通地线关键原材料要求、关键工艺性能控制要点,为铁路贯通地线产品研发、生产制造、质量检验提供技术基础。     

重载条件下牵引电流对桥梁区间信号电缆的影响研究

以重载铁路的信号电缆烧损故障为研究背景,研究AT供电方式和贯通地线的条件下牵引电流在信号电缆中的分布以及桥梁因素对其影响。首先,利用连续性微分方程和离散的节点方程对钢轨电流进行仿真计算和对比,并对重载条件下牵引电流分布模型中的关键阻抗参数进行计算。然后,建立AT供电方式和贯通地线条件下复线铁路全并联牵引供电系统的节点模型,给出不同牵引回流路径中的电流分配比例。研究桥梁因素对电流分配的影响,得出信号电缆双端接地时电缆外铠装和护套中的传导性电流。现场实际测试结果证明,实际电流分配与仿真结果基本一致。本综合模型可为分析牵引电流对电缆产生干扰的机理提供参考。     

客运专线牵引供电系统回流仿真计算及贯通地线截面积分析

通过对客运专线牵引供电系统牵引回流的仿真计算,分析牵引供电系统回流的分布规律,研究贯通地线的回流和截面积的关系,提出贯通地线的截面积需同时满足稳态和暂态情况下的最大电流要求,为客运专线综合接地系统的贯通地线的截面积选择提供理论依据。     

电气化铁路电力电缆故障电流对信号电缆的电磁影响

根据电气化铁路电力电缆与信号电缆铺设特点,以电磁理论为依据,提出故障电流在信号电缆芯线上产生的感应纵电动势计算公式,同时提出贯通地线与信号电缆芯线之间的的互感系数计算公式、信号电缆外皮与芯线之间的互阻抗计算公式。采用某试验段信号电缆敷设参数,在贯通地线和信号电缆平行接近长度分别为2和15km条件下,计算电力电缆故障电流在信号电缆芯线上产生的纵向感应电动势。计算结果表明:2km长信号电缆芯线总的纵向感应电动势小于430V的限值规定;在电力电缆故障电流为100A时,15km长信号电缆芯线实际的纵向感应电动势也低于430V;在贯通地线和信号电缆外皮流过相同电流时,信号电缆外皮在信号电缆芯线上产生的纵向感应电动势大于贯通地线在信号电缆芯线上产生的纵向感应电动势;从降低芯线感应电动势的角度看,信号电缆采用双端接地方式不如单端接地方式。实测结果验证了计算结果的正确性。     

高速铁路路基段弱电设备单独接地的可行性研究

运用基于矩量法的电磁分析软件CDEGS建立高速铁路综合接地系统与弱电系统接地耦合模型,并对其雷电流作用下的冲击响应进行仿真计算,分析支柱遭受雷击时,弱电系统与综合接地系统不同距离、不同土壤电阻率和弱电系统与综合接地系统连接情况对弱电系统和贯通地线雷击特性的影响及其规律。研究结果表明：当弱电系统与综合接地系统不连接时,贯通地线的电压几乎不变;当两者连接时,随着两者距离的增大,弱电系统的电压不断减小,贯通地线的电压不断增大。随着土壤电阻率增大,接地系统的电压幅值不断增大;弱电系统与综合接地系统连接时弱电系统电压比未连接时高,贯通地线的电压比未连接时低。同时,分析不同情况下弱电系统的安全距离大小与规律,得出弱电系统的安全距离随着电阻率的增大而增大,且弱电系统与综合接地系统连接时的安全距离比未连接时的大。     

牵引电流对桥梁区段信号电缆的电磁串扰研究

随着高速铁路的快速发展,铁路现场信号电缆受干扰的问题愈发突出,特别是在贯通地线和信号电缆同槽铺设的桥梁区段,对铁路运输的安全造成不良影响。在考虑桥梁区段特点的基础上,针对信号电缆双端接地的情况建立加入信号电缆外皮的牵引供电系统链式网络模型,利用潮流算法进行仿真计算,通过实测数据验证模型的有效性。分析信号电缆串扰的主要来源,在所建立模型的基础上计算信号电缆受串扰产生的感应电动势,考虑贯通地线和信号电缆间距对其影响,并给出故障条件下信号电缆的适宜长度,为减少铁路信号电缆的串扰影响和其铺设方法的研究提供参考依据。     

低压脉冲反射法在贯通地线故障诊断中的应用研究

提出一种基于低压脉冲反射法进行贯通地线故障诊断的应用架构,设计贯通地线故障监测系统,结合低压脉冲反射测试法和智能电桥测试法,测试地线断线故障,并进行地线故障判距。通过对贯通地线监测子系统实时采集的地线绝缘报警线环路电阻和脉冲反射波形进行智能分析,实时故障诊断,对于贯通地线断线故障有较好的效果。     

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。     

电气化铁路接触网载流量计算方法

接触网载流量是电气化铁路的基础设计参数。传统方法计算接触网载流量时,只考虑接触网各导线自阻抗和导线间互阻抗对电流分配系数的影响。本文基于牵引网多导体传输线数学模型,给出了考虑回流电路影响时的接触网载流量计算方法,结合带回流线的直接供电方式牵引网和AT牵引网实例,对接触网载流量及各导线的载流利用率进行了计算。结果表明,当牵引网中存在距离接触网较近的回流导体时,传统方法计算出的导线电流分配系数存在明显误差。     

基于ZigBee和GSM的桥隧贯通地线监测

我国铁路桥梁隧道处贯通地线由于不能埋地铺设而容易被盗或损坏.设计一种基于Zig-Bee和GSM技术的远程监测系统,对系统功耗进行了分析计算.对该监测系统进行了实际通信测试和功能计算.结果表明,本设计满足了桥隧贯通地线实时、长期防盗监测的要求.     

贯通线故障定位的区间算法研究

研究目的:铁路电力贯通线供电可靠性要求很高,出现几率较高的单相接地故障会造成供电中断,给行车安全带来隐患,该故障的准确诊断与快速切除方法是铁路维护部门亟待解决的一大技术难题.阻抗法和行波法故障定位的精度达不到故障快速切除的要求,本文依据贯通线分段式结构的特点和对故障处理的快速性要求,通过研究提出区间定位方法.研究结论:通过研究,运用区间分析法推导了集中参数区间算法、故障网络分解区间算法以及分布参数区间算法.结合实际线路模型进行了PSCAD仿真分析,验证了区间定位方法的可行性.为了进一步检验区间定位方法的工程实用性,依据3种算法在凯里至福泉段的贯通线上进行了现场模拟试验,试验结果完全满足工程应用的准确、快速性要求.理论计算和实际试验结果均表明提出的区间算法可以有效解决贯通线故障定位问题.     

电气化铁路分区所接地电阻研究

通过电路仿真软件建立牵引供电系统短路故障模型,分析了直供及AT供电方式下分区所短路故障时接地电阻对主地网电位抬升、地网入地电流及综合贯通地线内电流的影响,同时研究了不同接地电阻及供电方式下铁路沿线钢轨电位的分布,并根据仿真结果对实际工程设计中分区所接地电阻的选择提出了相应的建议.