铁路牵引变电所二次侧设备强电危害分析及防护措施研究

针对牵引变电所二次侧设备强电防护现状,提出在二次侧设备处设置防雷屏,用于集中安装浪涌保护器,使浪涌保护器与主设备物理隔离,减少雷电流泄放过程中产生的二次危害;在电源回路设置高耐压、低转移系数的隔离变压器和净能设备,降低从外部引入的工频过电压和尖波对机房用电系统的危害,增强变电所内设备的运行安全性;采用雷电流传感器对雷电信息进行采集,运用马尔科夫链寿命模型计算浪涌保护器的寿命状态,给出浪涌保护器的工作状态和寿命预值,使维护人员能及时处理和更换不符合要求的浪涌保护器。     

铁路通信浪涌保护器(SPD)智能监控系统研究

分析了铁路通信系统浪涌保护器(SPD)的使用现状,以及SPD智能监控系统的构成和功能;根据铁路通信系统的使用性质、重要性,以及发生雷击后影响铁路运输的严重程度,综合确定了通信系统SPD的防护要求。通过SPD智能监控系统防雷、监控、信息管理等功能,将故障修转变到状态修模式,避免雷击对通信系统的影响,保证铁路通信系统的安全运行。     

铁路电子设备防护用变压器和滤波器

防雷变压器和滤波器不属于浪涌保护器SPD的范畴,但却有良好的防雷效果。介绍了防雷变压器和滤波器防护雷电电磁脉冲的原理,在各个国家铁路信号系统的应用情况,比较它们应用的条件,指出由于电子器件耐过压过流能力极低,应当开发各种新型防雷装置,更好地保障电子设备安全。     

氧化类电压限制型电涌保护器动作负载试验研究

氧化锌电压限制型低压配电电涌保护器在电力、通信、铁道、工民建等行业广泛使用,由其造成的火灾事故和雷电防护失效越来越引起行业关注。依据已送审的新标准GB/T 18802.11-20××,制定了低压电涌保护器动作负载试验流程,在电涌保护器最大持续工作电压下施加拟定被保护负载的功率,安装工频电流/电压的正弦波设定的角度下实施模拟雷电流冲击实验,观察电涌保护器的各种系统工作状态。通过分析试验数据,得出国内市场的低压电涌保护器在动作负载下存在脱扣、飞弧爬电、着火等现象,应进行新标准下的质量改进和提高,保证设备安全。     

超偏载检测装置防雷系统构建

从铁路货车超偏载检测装置雷电过电压及电磁脉冲侵入途径、雷电过电压及电磁脉冲安全防护原则、雷电电磁环境的改善、浪涌保护器的选择、试验与分析等几个方面,介绍超偏载检测装置防雷系统的构建,探讨超偏载检测装置雷电过电压保护和雷电电磁脉冲防护的基本原则和技术要求。     

高速铁路通信信号设备接口雷电防护优化设计

提出了临界防护状态的概念,分析了临界防护状态使设备损坏的原因,提出高速铁路通信信号设备接口雷电防护优化设计方法,通过有效方法掌握被防护对象的耐冲击水平值和SPD各器件的耐受值,做到量化设计,保证防护的可靠性.     

计算机通信类浪涌保护器传输性能测试相关问题的讨论

对目前计算机通信设备接口及所传输信号的模式进行简要说明,介绍电磁波信号传输的2种介质:双绞线和同轴电缆。对计算机通信类浪涌保护器(SPD)的防护模式及结构做了详细说明,并从特性阻抗的匹配、SPD的工作带宽、插入损耗和驻波比的测试3个方面,对目前计算机通信类SPD试验中存在的不明确现象及出现的问题进行了讨论。     

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。     

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。     

重载铁路信号设备机房防雷接地监测系统方案研究

本文针对目前铁路信号机房雷电防护与接地测量现状，结合现场实际运用需求，创新性提出适用于各类铁路项目的信号机房防雷接地监测系统方案。运用智能化综合监测技术，对现场重要接地点的接地电阻、设备接地可靠性、SPD运行状态、电气完整性等状况进行统一监测，诊断工作状况，并分析其变化趋势，发现异常及时报警，为铁路信号设备可靠运行和铁路运输正常运营提供安全保障。此系统技术方案已成功应用于朔黄重载铁路项目，并于2021年12月申请了实用新型专利《防雷监测装置和防雷监测系统》(专利号：ZL 202120295985.0)。     

铁路通信信号系统雷电浪涌监测研究

针对铁路通信信号系统防雷现状和存在的问题,提出基于雷电监测系统组建铁路通信信号系统雷电监测网,并对铁路通信信号系统雷电监测网具体实施方案以及监测系统组成和设计做了具体介绍。     

电气化铁道通信线路的电磁防护

分析了电气化铁路对铁道通信的影响机理,包括磁影响、电影响和阻性耦合影响。并就电气化铁道对通信线路的影响给出了相应计算公式,进行了分析计算。提出了提高电缆金属护套的屏蔽性能,加防护地线和气闭绝缘套管,进行绝缘连接处理,加瞬时过压保护器SPD等铁道通信电缆线路和光缆线路的防护措施。     

基于分形理论的高速铁路高架桥接触网系统雷击空间电场研究

雷击高速铁路高架桥接触网系统的空间电场研究是高速铁路防雷研究的基础。本文采用有限差分法和超松弛迭代法计算雷击高速铁路高架桥接触网系统的空间电场,结合雷电先导分形发展的统计特性和跃变判据确定出相应的模型参数,建立并验证了雷击高速铁路高架桥接触网系统的雷电先导分形模型。通过该模型的仿真,得到接触线和AF线有无工作电压、不同高架桥高度和不同雷电流幅值3种情况下的雷电跃变前一瞬间的空间电场。分析结果得出:接触线和AF线的工作电压、高架桥高度和雷电流幅值均会影响该空间电场的分布,雷电流幅值还会影响该空间电场的数量级大小。     

基于窄带物联网的全电子联锁远程监测系统研究

伴随全电子联锁系统的推广应用,针对实时监测系统运行状态和及时有效进行设备维护的需求,结合全电子联锁系统执行单元特点并采用窄带物联网技术,从系统软硬件两方面研究设计了一种全电子联锁远程监测系统。在此基础上,通过对系统在交互通信时数据传输过程可能存在遭受窃取、伪造等安全风险的分析,提出系统通信数据的加密模型并优化了密钥更新算法。系统测试、通信数据加密模型及密钥更新算法验证结果表明,研究的全电子联锁远程监测系统能够实现实时监测全电子联锁系统设备并将设备状态或故障信息安全传输和显示于用户终端,提出的通信数据加密模型及密钥更新算法能够有效地保障通信数据的传输安全,系统设计能够满足铁路安全运营和维护的需要。     

基于STM8S单片机的ZK4型驼峰场电空转辙机失压监测系统

介绍了基于ST公司的STM8S单片机为控制芯片的ZK4型驼峰场电空转辙机失压监测系统的设计.本系统由室内监测主机和室外监测分机组成.电路结构包括电源电路、状态采集电路、单片机控制电路、通信接口电路、LCD显示电路和按键电路,可实现对多个电空转辙机接点的实时集中监测.     

风电机组振动状态监测系统防雷设计

为避免雷电造成风电机组振动状态监测系统的失效,保障振动分析和状态评估的正常进行,文章探讨了该监测系统综合防雷方法,将采集器和传感器防雷相结合,在实际应用中能成功实现防雷击保护,降低了系统的维护成本。     

高速铁路高架桥接触网系统上行先导起始研究

高速铁路高架桥接触网系统上行先导起始研究是高速铁路防雷研究的基础。结合雷电先导分形发展理论,建立雷击高速铁路高架桥接触网系统的雷电先导分形数值计算模型。利用该模型进行多次仿真,分别得到不同的接触网系统工作电压、高架桥高度、雷电流幅值、雷电先导起始位置下雷击过程中AF线和承力索表面场强的最大值。分析结果表明:4个因素均对各导线表面场强产生不同程度的影响,但在雷电先导跃变前,各导线表面场强的最大值均达不到上行先导起始条件,即高速铁路高架桥接触网系统在雷电先导跃变前不易产生上行先导。结果可为今后高速铁路防雷研究提供一定理论基础。     

铁路货车超偏载检测装置综合防雷系统的研制

介绍铁路货车超偏载检测装置综合防雷系统的方案设计、防雷原理及技术方法，分析总结了系统的主要特点和使用效果。与既有的采取局部范围、单一元件进行防护的措施相比，采用综合的三级防护和二次防护及屏蔽、接地网络建设，把所有的信号设备看成一个整体系统，将局部、单一的防范措施提升到系统防护、整体防护高度，使各级防雷器件互相协调工作，实现多级配合，层层泄流，效率更高，更能全面防护雷电和电磁脉冲的干扰，具有稳定和全面保护相结合的特点。     

寄生参数对IGBT关断浪涌电压影响的仿真建模

IGBT作为能源变换与传输的核心器件具有良好的载流与抗压能力,在轨道交通、电力系统等行业领域应用非常广泛。以建模仿真的方式模拟浪涌电压实际运行性能,深入研究其特性,可为提高功率器件系统的安全性与稳定性提供依据。文中通过有限元法求解电磁准静态场提取单桥臂回路各器件的寄生参数,并结合IGBT器件静态、动态特性建立了精确的单桥臂电路模型。通过对比不同精度模型的仿真计算结果表明,寄生参数对于浪涌电压的幅值大小和振荡具有不可忽视的影响,在电路优化设计中应予以充分的关注。该精确模型具有精准、易调控的特点,仿真结果对IGBT功率器件精确的损耗计算、可靠的电磁兼容设计及评估潜在风险具有指导性意义。     

车载控制器和列车管理系统接口监测系统设计

部分城市地铁车载设备由车载控制器（CC）和列车管理系统（TMS）组成.由于TMS常常显示CC通信状态误报警信息,给设备维护带来麻烦,容易延误设备维修时机.为此,提出一种监测地铁CC和TMS通信的监测系统,能实时监测并记录CC和TMS之间的通信信息,并且能够离线图形化解析监测数据,方便设备维护人员找出问题原因.该系统目前已成功应用,并取得了很好的效果.