高速铁路接触网落雷特性及防雷技术的探讨

分析了雷电过电压及雷电放电过程,得出雷击的主放电过程对接触网设备破坏极大,高速铁路接触网与电力系统220kV架空线路的落雷次数相当,接触网的绝缘等级较低,直击雷、感应雷均会破坏接触网绝缘性能。提出在现有接触网防雷措施的基础上,应注意参考国内电网雷电定位系统,构建高速铁路区域化接触网雷电设防网络;利用雷电监测网统计的雷电活动数据,提高接触网雷电设防精度;判别铁路沿线直击雷、感应雷的影响因素,采取针对性的接触网防雷措施;灵活采取独立避雷线或利用保护线、正馈线兼作避雷线的技术方案,并适当提高氧化锌避雷器的技术参数。     

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。     

南广铁路接触网雷电防护方案的研究

结合南广铁路所经过地区的地理、气候条件及接触网运行中出现的雷害情况,通过分析接触网的雷击类型及其作用范围,研究接触网线路增设避雷器和架设避雷线2种方案的雷电防护效果,并提出南广铁路接触网雷电防护方案设计优化的建议,以提高接触网线路的雷电防护水平,降低雷击跳闸率。     

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。     

雷击接触网高速列车车体过电压分析

我国高速铁路大都架设在空旷的野外和高架桥上,没有避雷线的防护,并且高速铁路线路分布地域广,接触网遭受雷击的概率较大。接触网段遭受雷击时将会引起列车车体过电压,危害车内信号监测与控制设备的安全。基于某型动车组的车体接地方式,阐述了雷击接触网时车体过电压产生的机理及入侵途径:一是雷电流通过避雷器注入车体时引起车体电势瞬时抬升,二是接触网中的雷电流在车体-钢轨回路中产生感应电势。通过理论分析和软件仿真,得出在典型雷电波击中接触网时,车体瞬时电势幅值,并提出了降低车体过电压的措施。     

城市轨道交通架空接触网雷电防护

我国城市轨道交通架空接触网导线离地高度和线路绝缘水平与电力系统10 kV配电线路相当,雷电防护应以防感应雷为主.本文对接触网感应过电压进行了仿真研究,利用统计方法计算了接触网感应雷击跳闸率,提出了采用避雷线、绝缘子保护间隙和串联间隙金属氧化物避雷器3种雷电防护措施.     

构建电气化铁路接触网防灾安全技术体系

分析铁路沿线地震、雷电、大风、冰雪及隧道火灾等对接触网运行安全的影响,列举近几年灾害引起接触网故障的典型实例,从提高接触网支柱基础稳定性和耐久性、结构机械强度和稳定性、电气绝缘安全性等方面着手,提出接触网抗震、防雷、防风、融冰及隧道防火等成套防定技术以及进一步完善铁路防灾安全监控系统、研究接触网视频监控系统的建议,在此基础上构建高速铁路和普速铁路接触网防灾安全技术体系,为我国高速铁路或长大干线铁路接触网防灾设计提供参考.     

津滨轻轨架空接触网雷害防治研究

研究目的:城市轨道架空接触网雷电过电压危害日益突出,其供电系统架空接触网是无备用设备,雷击损坏设备时将直接影响运营安全。津滨轻轨工程是架空接触网遭受雷害最为严重的城市轨道交通工程之一,根据津滨线接触网的具体情况建立相应的数学模型,利用软件对接触网雷电闪络特性进行分析,改进津滨轻轨接触网既有防雷措施,提高其抗雷电灾害的能力,同时研制适用于城市轨道交通接触网的专用避雷器。研究结论:(1)城市轨道交通供电系统采取雷电过电压防护措施有效降低了雷击过电压条件下架空绝缘子击穿闪络破损概率,降低了变电所雷击跳闸概率,达到了牵引供电系统可靠性要求,满足了运营安全性的要求;(2)国内工程中对绝缘子没有防护措施,避雷器不能防止反击跳闸,因此造成了严重的事故损失;(3)由于架空接触网绝缘子耐雷水平过低,因此并联安装带间隙金属氧化物避雷器是防止绝缘子雷击损坏的有效措施;(4)接触网钢支柱应接地,接触网系统应架设架空地线,并应尽可能靠近带电导线,但不需特别抬高;(5)变电所应采取相应措施进行雷电过电压防护;(6)本文研究成果可以应用在城市轨道交通领域。     

高速铁路信号系统的雷电暂态模型研究

信号系统是高速铁路的控制中枢,也是容易遭受雷击的薄弱环节,为了实现信号系统防雷故障的定量分析,需要建立信号系统的雷击仿真模型。通过测试获得系统中设备的散射参数、进行导纳参数转换,采用矢量匹配法获得导纳函数的极点分布。利用电路综合理论建立系统的差模和共模雷电暂态仿真模型,并通过实验室暂态响应试验验证模型的有效性,仿真结果与试验结果误差在5%以内。基于该模型建立包括接触网在内的整个信号系统雷电暂态模型,分析雷击接触网时各信号设备的雷击过电压,并结合设备的绝缘耐受水平分析信号系统中雷电防护的薄弱环节,所获结果可以用于指导高铁信号系统的防雷设计和故障分析。     

大胜关长江大桥城市轨道交通接触网防雷研究

针对大胜关长江大桥轨道交通接触网特殊的架设环境,结合当地的雷电参数通过建模对其雷击特性进行了分析,并根据计算数据提出了大胜关长江大桥防雷的措施,提出了串联间隙式避雷器的技术参数。可供城市轨道交通接触网雷电防护领域人员参考借鉴。     

宁天城际一期工程接触网系统优化设计

结合宁天城际工程的特点,对接触网系统的设计方案进行了描述,提出了刚性悬挂平面布置优化方案、柔性悬挂平面布置优化方案、接触网雷电防护设计优化方案,从不同角度对接触网系统优化设计提出了建议。     

高速动车组雷电波侵入特性及传播规律研究

高速铁路接触网多架设在高架桥上,受雷击概率较高,动车组将会受到接触网雷击过电压的威胁,因此需探讨雷击接触网时沿接触线入侵至动车组高压系统的雷电过电压特性。通过建立牵引网-动车组整体仿真模型,研究雷击接触网时传播至动车组高压系统雷电波波形特征与车载变压器雷电过电压范围,探究雷击点位置对雷电波传播过程的影响。结果表明:雷击承力索/接触线时,动车组雷电侵入波波前时间在10～20μs,波尾时间在30～50μs;随着雷击点和动车组距离的增加,雷电波幅值逐渐降低,波前时间逐渐增加,波尾时间逐渐减小;车载变压器雷电过电压与避雷器保护水平的比值不大于1.34。雷击馈线时,接触线感应电压波尾时间小于标准雷电冲击波尾时间;车载变压器雷电过电压波形近似为平顶波,波前时间大于标准雷电冲击波前时间,波尾时间小于接触线感应电压波尾时间。     

铁路信号基础装备雷电防护智能化技术及发展

雷电故障往往影响面积大、恢复时间长,是铁路信号专业面临的一大难题。结合高速铁路新的技术特点,分析当前雷电防护面临的技术现状和国外铁路信号设备雷电故障情况。同时,对雷电活动定位和雷电故障诊断等智能化技术的功能进行介绍,基于该技术特点展望未来铁路雷电防护发展方向。     

高速铁路接触网隔离开关服役状态分析及技术升级策略

高压隔离开关是接触网系统的关键设备,运行状态直接影响接触网故障率。通过分析高速铁路接触网隔离开关故障和服役状态,指出接触网隔离开关在服役时存在防灾能力较差、安装方式复杂、操作时间长及适应性差等问题,无法满足智能牵引供电系统发展需求。建议将接触网隔离开关升级为性能和安全防护等级更高的真空断路器。真空断路器技术条件同户外27.5 kV变电设备一致,在接触网H型钢支柱上安装,不仅在技术条件、防护等级、安装形式等层面上取得技术提升,而且经济性较好。     

杭深高铁杭州供电段接触网防雷分析及其改进措施

我国客运专线以高架桥为主,接触网遭受雷击的概率较大。为了减轻雷电对接触网造成的危害,在分析国内外接触网防雷情况的基础上,引入了高速铁路电气几何模型(EGM)。通过对模型的分析计算以及与现有防雷措施的比较,同时结合杭深高铁杭州供电段的防雷现状,提出了杭深高铁杭州供电段接触网防雷的改进措施,得出了杭州供电段每百公里每年的雷击跳闸率,为杭州供电段制定相关防雷指标及改进方案提供了理论依据。     

接触网安装避雷器的防雷效果研究

研究目的:雷电过电压严重威胁电气化铁路牵引供电的可靠性,在接触网上装设避雷器是降低雷害的措施之一。但接触网避雷器的防雷效果还没有可供参考的理论分析。本文以我国接触网绝缘子的绝缘强度和雷电流的概率分布为基础,运用接触网雷击跳闸的概率模型计算比较接触网是否安装避雷器的雷击跳闸情况。研究结论:通过研究分析表明:由于电气化铁路接触网外绝缘水平较低,容易在雷电过电压下发生支柱绝缘子连续闪络是一个显著的特点,在分析接触网耐雷水平和各种防护措施的效果时忽略这一特点都会带来很大的误差。避雷器并不适合广阔区间的分散式的防雷方式,而是在雷击比较密集的地点采取密集的安装方式才能取得很好的防雷效果。     

高速铁路接触网精测精修探索与实践

原中国铁路总公司为加强高速铁路接触网性能和状态管理,规范高速铁路接触网精测精修工作,确保高速铁路接触网运行安全,制定了《高速铁路接触网精测精修实施办法》。中国铁路上海局集团有限公司结合早期建成通车的高速铁路运营情况,总结开通以来接触网运行状况,通过精细检测、严格评价、制定方案,开展精准维修,恢复接触网标准状态,探索并实践接触网精测精修,以提高接触网静态和动态质量。探索接触网修程修制改革,开展接触网精测精修,可为铁路供电系统全面加强接触网运营管理提供借鉴。     

城市轨道交通接触网防雷技术应用

随着气候变化、极端恶劣天气增多,轨道交通架空接触网雷电防护在研究相对滞后的情况下,已无法满足实际需要。通过介绍滓滨轻轨在架空接触网防雷方面所采取的改进措施以及取得的成效,为同行提供借鉴或参考。     

城市轨道交通接触网带间隙避雷器的应用

设计了城市轨道交通架空接触网雷电防护用串联间隙金属氧化物避雷器的结构,分析选择了避雷器的额定参数,通过雷电冲击放电伏秒特性等型式试验对避雷器样品性能进行了检验,最后简要介绍了产品的应用效果。     

基于分形理论的高速铁路高架桥接触网系统雷击率分布研究

高速铁路高架桥接触网系统的雷击率分布可作为其防雷要点的重要参考依据.基于分形理论,考虑高架桥接触网系统引入的边界条件,以超松弛法进行差分迭代运算,建立接触网系统雷击分形模型,通过每次改变模型中的特定影响参数进行仿真,分析AF线及T线工作电压、高架桥高度、雷电流幅值和下行先导起始位置对雷击率的影响规律,结果表明:高架桥高...