香港地区电气化铁路直流电力牵引系统电力电缆的雷电过电压分析

针对香港地区的电气化铁路直流电力牵引系统,采用电力系统仿真计算软件EMTP研究直流电力牵引系统中电力电缆上的雷电过电压.在分析直流电力牵引系统结构的基础上,分别构建接触网、支柱与其他竖直导体、绝缘子、避雷器和接地电极的电路仿真模型,搭建了1个完整的直流电力牵引系统EMTP仿真模型.在建模过程中考虑了土壤的非线性离子化特性和绝缘子的闪络特性.以香港地区某电气化铁路的牵引系统为例,计算不同雷击位置下电缆槽中电力电缆上的雷电过电压,分析发生绝缘闪络的风险和支柱接地电阻对电力电缆上雷电过电压的影响,建议降低支柱接地电阻以有效减小电力电缆上的雷电过电压.     

地铁接触网避雷器保护范围的研究

结合深圳地铁运营实践,分析了接触网电压波的运动特性,并建立了接触网雷击的简化分析模型。通过理论分析发现,当雷电直接侵入接触网时,距雷击点最近的绝缘子会率先发生闪络击穿,避雷器仅能限制同一支柱绝缘子两端的电压,而不能对其他缘缘子形成有效保护。建议接触网防雷设计应因地制宜,架空地线宜兼作避雷线,采用不平衡绝缘策略,使用串联间隙避雷器。     

电气化铁路接触网雷击过电压研究

在运用电气几何模型对接触网捕雷面进行分析的基础上,考虑地阻抗对导线参数及场线耦合的影响,利用修正的电报方程对雷击时接触网上的电压、电流分布进行求解。建立了绝缘子闪络模型,对雷击过电压下绝缘子闪络进行仿真,分析了支柱通过钢轨接地、支柱上架设避雷器等方式对接触网雷击过电压的影响。仿真结果表明,地阻抗会对接触网雷击过电压的幅值及波形产生一定的影响,应根据设备实际的绝缘配合水平来配置避雷器。     

电气化铁路接地困难区段避雷线架设方式研究

在接地困难的路基段接触网支柱大多采用自然接地,支柱接地电阻较大,雷击避雷线后容易遭受反击。分析间隔接地改造和部分绝缘改造对接触网雷电防护性能的影响,并利用PSCAD/EMTDC仿真分析两种接地改造方案的雷电防护性能,从而确定合理的避雷线接地改造方案。研究结果表明:采用间隔接地改造时,接地改造后支柱耐雷水平有较大提高,未改造支柱耐雷水平几乎不受影响,并且接地改造间距小于200 m时雷击跳闸率有较好改善,大于200 m以后雷击跳闸率基本没有改善;采用部分绝缘架设时,导线绝缘子由最初的反击过电压闪络演变成感应过电压闪络,无论避雷线绝缘肩架的绝缘等级高低,都无法提高接触网的耐雷水平和雷击跳闸率,因此不建议采用避雷线绝缘架设模式。     

轨道交通供电电缆单相接地感应电压仿真研究

研究目的:城市轨道交通供电环网电缆发生短路接地故障时,故障电流在不接地端的金属护套产生幅值很大的感应电压,若超过外护套的承受能力,外护套就会被击穿,直接威胁城市轨道交通的安全运行,为研究短路接地故障对供电环网电缆金属护套感应电压影响并指导工程设计,在ATP-EMTP中建立模型,对电缆截面、接地电阻、电缆长度、电缆排列形式等因素进行仿真分析。研究结论:(1)发生单相接地故障时,电缆截面、接地电阻值、电缆长度对非直接接地侧金属护套感应电压干扰较小,故障相的感应电压最大,距离故障相越近,健全相的感应电压越大;(2)负荷侧发生单相接地故障时,金属护套感应电压基本不受电缆布置形式的影响;(3)本研究结果可为城市轨道交通供电环网电缆的设计提供理论基础,具有工程指导价值。     

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。     

客运专线10kV单芯电缆接地方式的研究

研究目的:石太客运专线建设中,10 kV电力贯通线大部分采用高压单芯电缆.考虑到电气化铁路沿线不同电气回路的影响,对单相回路、三相回路的电缆金属护套感应电压进行研究,并根据GB 50217-2007的要求,对单芯电缆金属护套感应电动势进行计算,通过分析和比选不同的电缆金属护套接地方式,提出电缆敷设方式和金属护套接地问题的解决方案.研究结论:通过研究,三相电力贯通线单芯电缆宜采用正三角形布置,计算单芯电缆金属护套感应电动势时,接触网电流的影响不可忽略.通过对单芯电缆接地方式的研究,电缆金属护套不宜两端直接接地;电缆长度小于2 km时,采取一端直接接地、另一端保护接地方式;电缆长度为2～4 km时,采取电缆中间接地、两端保护接地方式;电缆长度大于4 km时,采取金属护套交叉互联接地方式.     

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。     

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.     

浅谈电气化铁路接触网防止雷击措施

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。本文通过分析接触网雷电流分布及机理,提出不适合在广阔区间采取分散式的避雷器安装方式,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。     

天兴洲长江大桥缆索制造和低温卷盘研究

武汉天兴洲公铁两用长江大桥最大缆索规格为PESC7-451,是目前我国大跨度斜拉桥中规格较大的,它的生产制造对生产设备和工艺技术水平有着严格要求。通过研究低温环境下缆索塑料护套的应力状态,说明卷索和展索的时机应引起重视。     

新型煤炭漏斗车车体组装工艺

分析了新型煤炭漏斗车牵枕梁组成、中梁组成、底架组成、侧墙组成、端墙组成及车体组成的制造工艺,介绍了通过合理的工艺措施及必要的工艺装备来保证车体钢结构质量的制造方法。     

浅析高压电力电缆金属护套接地方式

高压电力电缆线路保护接地,是有效保障电力电缆线路安全运行的重要措施之一。电缆金属护套采取合理的联接和接地方式,不仅可以提高电缆载流量,降低工程造价,而且对电力线路的安全运行都是非常重要的。针对不同接地方式进行分析,提出相应的解决方法,确保高压电力电缆的安全运行。     

城市轨道牵引供电电缆选型分析

结合国内城市轨道供电系统的特点，从绝缘、外护套、防护层、阻燃性能等方面分析了城市轨道直流电力电缆的结构性能要求，得出了适合我国城市轨道的直流电力电缆的基本类型。     

地铁牵引供电直流电缆的选型分析

结合国内城市轨道供电系统的特点,从绝缘层、外护套、防护层、阻燃性能等方面分析了城市轨道交通对直流电力电缆的结构性能要求,得出了适合我国城市轨道的直流电力电缆的基本类型。     

单芯电力电缆接地施工技术

单芯电力电缆在运行中金属屏蔽和铠装层两端接地,会在金属屏蔽和铠装层中形成环流,引起电缆发热,影响电缆载流量;如果一端接地,则另一端就会出现感应电压,危及人身和设备安全。针对这两种情况,介绍了在安哥拉市政电力工程实际施工中采取的方法和措施。     

高速铁路27.5kV单芯电缆接地方式的研究

高速铁路建设中,接触网系统出所馈线采用单芯电缆。根据高速铁路接触网电流大的特点,同时考虑电气化铁道沿线电气回路的影响,对单芯电缆金属护套感应电势进行计算,对不同的电缆接地方式进行分析和比选,得出结论：单芯电缆敷设长度小于1km时,采取一端直接接地、一端保护接地方式;长度为1～2km时,采取电缆中间接地、两端保护接地方式;长度大于2km时,采用金属护套交叉互联接地方式。     

现代有轨电车工程轨道系统特殊设计要点

现代有轨电车是构建城市多层次公共交通系统中的重要一环。结合广州海珠区现代有轨电车工程的建设情况,对现代有轨电车轨道工程的钢轨、钢轨护套、道岔以及平交道口轨道等特殊设计要点进行探析。有轨电车线路多为地面敷设,且在平交道口需与社会车辆共享路权条件,采用槽型轨优势明显,提出适用于该工程的槽型轨型号;钢轨护套能够对钢轨起到杂散电流防护、弹性过渡及减振降噪的作用,建议进行一体化设计;有轨电车道岔的选型需充分发挥其号码小、全长短、线型设计灵活等特点,提出选型及设计建议;对于有重型车辆通行的平交路口,通过有限元分析,提出预防措施。     

高速铁路电缆接地方式对护层感应电压的影响

当高速铁路馈线电缆运行时,其线芯会有交变电流通过,并在馈线电缆金属护层产生感应电动势,当感应电动势过大时,会危及人身安全,降低电缆的绝缘性能,甚至于影响电缆的正常运行。为研究该电动势的影响因素和接地方式的影响规律,利用PSCAD／EMTDC仿真软件建立电缆模型及高速铁路全并联AT供电系统模型,仿真分析电缆在单端接地、中点接地和交叉互联接地方式下的护层感应电压及接地电流。研究结果表明：高速铁路馈线电缆在敷设长度小于1．1 km时,宜采取单端接地方式;长度为1．1～1．9 km时,宜采取中间直接接地方式;长度大于1．9 km时,宜采用交叉互联接地方式,为工程中电缆护层的接地提供参考。     

高速铁路馈线电缆的优化设计

针对不同长度的馈线电缆,通过理论计算及ATP仿真,采取适合的接地及补偿措施,将单相交流电通过馈线电缆在护层产生的感应电压控制在标准范围之内。