动车组高压线缆屏蔽层接地分析

高压屏蔽电缆在动车组电气系统的运行过程中会产生感应电压,需要通过屏蔽层的合理接地来保证车辆运用安全和减少线缆对外电磁辐射。介绍了动车组的接地系统,以变压器次边绕组电缆为例,从屏蔽层感应电压的产生机理出发,分析了高压线缆屏蔽层单端接地的原理,提出了线缆屏蔽层的接地结构,并通过试验对比了屏蔽层在可靠接地和接地不良条件下的感应电压值,验证了接地结构的可靠性。     

电气化铁路电力贯通线感应电测试与分析

以中国铁路昆明局集团有限公司管内不同典型线路为例,开展电力贯通线感应电综合测试。通过测试架空电力贯通线和电缆电力贯通线上各类感应电压和感应电流,并结合牵引变电所负荷过程同步测试,研究分析电气化铁路电磁干扰及牵引回流对该感应电的影响因素。研究表明:感应电压和感应电流受到接触网电压、电流分布、线路结构、牵引供电方式、土壤电阻率、负荷电流等诸多因素影响,为降低电力贯通线感应电压和优化工程防护措施提供依据。     

高速铁路27.5kV电缆金属护层的雷击感应电压

在建立并验证高速铁路27.5kV电缆分布式参数等效模型的基础上,采用MATLAB软件仿真研究接触网避雷器经接地电阻接地、避雷器故障导致绝缘子发生雷击闪络2种工况下,雷电流波经接触网入侵电缆线芯导体时接地电阻和土壤电阻率对电缆金属护层雷击感应电压的影响,以及电缆长度、雷电流波陡度对电缆金属护层雷击感应电压的影响。结果表明:电缆金属护层的雷击感应电压最大值随避雷器接地电阻的增加而增加,呈线性关系,当接地电阻增加到10Ω时,入侵电缆线芯的雷电流最大值约为13kA,说明避雷器发挥的保护作用受限;避雷器故障导致绝缘子发生雷击闪络时,如果土壤电阻率大于800Ω·m,电缆金属护层的雷击感应电压最大值超出外护套冲击耐受电压,可能导致击穿外护套;长度为500m的电缆其金属护层的雷击感应电压最大值最小;电缆金属护层的雷击感应电压最大值随着雷电流波陡度的增大而增大,但增长率逐渐下降。     

中速磁浮列车雷电试验及仿真研究

[目的]中速磁浮列车在高架线路上运行时,车身有可能遭受雷击。若中速磁浮列车车体采用复合材料,在遭受雷击时有可能受损甚至被击穿,进而使乘客受到雷击伤害。为此,需要在复合材料车体设计时进行防雷设计,而雷电在列车上的附着点是设计的关键。[方法]制作了中速磁浮列车单节车厢的精确缩比模型,阐述了磁浮列车雷电附着点试验的依据、试验件、试验方法及试验结果。采用COMSOL Multiphysics有限元数值仿真软件,将中速磁浮列车雷电附着点的区域分为车头风挡、车身顶部、侧棱、侧棱尖端、设备安装区域以及地面6个部分,并对整车进行了雷电仿真计算。[结果及结论]通过列车缩比模型雷电试验获得了单节车厢较为详细的雷电附着点分布情况,雷电仿真得到列车表面电场分布情况,仿真结果与试验结果相吻合。结合试验及仿真结果,提出了中速磁浮列车的雷电防护设计建议。     

基于 BP-MIV 的地铁磁感应电压影响因素贡献度分析

地铁牵引电流在列车运行中动态变化,导致周边电网回路中产生磁感应电压,由此产生的感应电流是致使变压器发生直流偏磁的关键因素之一。磁感应电压的产生受多种因素影响,为定量分析不同影响因素对其贡献度的大小,首先利用磁感应电压公式推导出地铁磁感应电压的主要影响因素,其次建立“地铁线路-输电线”磁耦合边界元模型,仿真分析关键因素对感应电压的影响,在列车平稳运行阶段,感应电压受影响很小,在 1 000 m处,感应电压已衰减了 90%,继而构建了产生磁感应电压的反向(back propagation,BP)神经网络,并采用平均影响值(mean impact value,MIV)解析各个影响因素对磁感应电压的贡献度。结果表明,等效回路中磁感应电压更易被等效回路长度影响,其贡献度为 44.38%,相对距离的贡献度最小,仅为 21.31%。因此,电力系统构成等效回路的面积是影响最终在闭合回路中产生磁感应电压值的最重要因素。     

珠三角重雷区牵引变电所防雷工程技术研究

研究目的:近些年,人们逐渐关注雷电对电气化铁路的影响,尤其是在重雷区,雷电活动对该地区铁路电气化铁路系统的危害严重.牵引变电所的防雷是电气化铁路供电系统可靠运行的一个重要环节,加强防雷措施、提高防雷水平是必须解决的重要课题.研究结论:解决变电所防雷保护这一复杂的系统工程至少须构筑三道防线防止直击雷对变电所配电装置的侵袭;同时针对升高的地电位或者感应电压、感应电流可能导致变电所中低压设备故障做有效的三级防护;针对接地系统采取多种措施保证良好接地.只有完成以上手段方能完成变电所的防雷工程.     

德国试验无高架接触线电车

庞巴迪Primove无接触网电力牵引系统将在奥格斯堡电车路网示范运用。Primove将电缆埋在轨道下，通过电磁场产生感应电流，通过车辆下方的感应线圈，     

浅议高速磁浮车辆悬浮电磁场特性研究

讨论了高速磁浮车辆电磁场研究现状及发展动态,探讨了高速磁浮车辆电磁场变化特性和研究方法,提出了一套具有自主特色与创新的研究高速磁浮电磁场的技术方案：建立了复合感应涡旋流电磁场模型,研究了合适的动态电磁场计算方法并进行了电磁场仿真分析;建立了一种利用复合电磁场控制电磁场波动和电磁密度来实现电磁力稳定的技术目标,分析了运动磁场中产生的感应电流即涡旋流变化及可能对原磁场产生的影响,设计了利用多种因素改变运动磁场形态和感应电流的分布,提出了新兴电磁场控制方法以提高磁电作用效果。     

便携式语音提示机车信号接收线圈测试器

机车信号的接收线圈吊装在机车排障器后第1轮对前方。左、右2个线圈盒串联为一组，感应接收钢轨上传输的交流计数或移频机车信号电流信息。当两线圈正确串联时，产生的感应电压相叠加，由线缆送至设备主机，使其正常显示机车信号信息。反之，二线圈感应电压相抵消，使主机无法正常工作。为保证机车信号接收线圈串联的正确，特研制了一套便携式语音提示机车信号接收线圈测试器。它应用电磁感应原理，     

唐山中低速磁浮试验线感应环线通信系统的研究

感应环线系统是中低速磁浮列车运行控制系统的中枢。以国产化中低速磁浮列车运行控制系统的研制为背景,从交叉感应环线工程化硬件设计、通信系统软件编码设计、通信方式等三个方面阐述了具有完全自主知识产权的唐山中低速磁浮试验线运行控制系统的交叉感应环线通信系统工程化应用。     

地磁暴对高铁扼流变压器的影响分析与仿真

介绍了钢轨中产生地磁感应电流GIC的机理,分析了GIC侵害高铁扼流变压器的路径,以BE2-600/25型扼流变压器为例,利用Maxwell软件搭建了扼流变压器模型,给出该型扼流变压器在遭受地磁感应电流时的电磁特性仿真结果。     

中低速磁浮列车供电系统研究

本文对中低速磁浮列车供电系统进行了系统的研究,包括供电电压制式的选择,受流方式的选择,牵引变电所设计原则、负荷容量的计算方法及主要电气设备,地面制动电阻的设计.     

计算机系统防雷措施

雷害的种类大致有直击雷、感应雷和雷电波入侵,而由电源线路的感应雷和雷电波入侵是造成分局电算生产中计算机和计算机网络设备损坏的主要途径.简要地说明了防护感应雷和雷电波入侵常用元器件和设备的简单工作原理,以及在目前条件下可以采取的简要防护措施.     

S1线中低速磁浮列车最大牵引力控制方式研究

S1线中低速磁浮列车采用长定子单边直线感应电机提供列车前进的牵引力。通过分析单边直线感应电机牵引力的影响因素,找到最大牵引力时刻的转差频率变化规律,提出一种最大牵引力控制方式。通过对磁浮列车启动、低速、高速三种状态的有限元仿真和试验,对比各种转差频率下牵引力变化曲线,验证了最大牵引力控制方式的优越性,说明该方法能够提高直线电机效率,减小直线电机能耗。     

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。     

可控式油气管道感应电流排流法研究

在铁路电气化工程中,当电气化铁路接触网与油气管道长距离平行、接近时,就会在管道上产生较高的感应电压,其将危及人身和设备的安全,不解决此问题,铁路就不能投运。但国内外通常采用箝位式排流法,由于该电路的结构及采用元件的问题,总有部分残存电压,并不能完全消除交流感应电压对管道的影响。为了完全消除其影响,针对原电路的不足,经过分析研究,提出了可控式排流法。其能将原残存电压完全消除,并能做到双向控制。为此,本研究采用了新颖的电路及精心筛选的元件,尽量优化设计。在模拟对比试验中,其防护效果比箝位式排流法提高30%,达到了预期的效果。     

中低速磁浮交通运行控制系统车地双向通信设备的研究

介绍中低速磁浮交通运行控制系统（MATC）的构成,阐明ATP子系统关键设备——对称交叉感应环线的结构和主要功能、对称交叉感应环线地面和车载关键设备的工作实现原理以及对称交叉感应环线和车载天线的特殊安装方式。通过车地双向信息的收/发及环线检测滤波,实现中低速磁浮列车车地双向通信、绝对定位和相对位置校正,构建基于对称交叉感应环线车地双向通信的MATC系统,MATC系统已在唐山运行试验示范线完成基于移动闭塞的中低速磁浮列车的运行控制试验。     

磁浮列车涡流制动热效应研究

电磁涡流制动是磁浮列车安全紧急状况下的重要保障措施。本文通过解析法建立涡流制动过程感应板的温升模型以及温度对涡流制动力的影响作用模型,并结合具体参数分析温升情况和涡流制动力受影响情况。首先,根据磁路定律推导出涡流制动力与列车速度、励磁电流、气隙、电导率和磁导率之间的数学关系式,并从热平衡方程式出发建立制动过程中感应板的温升模型;再以电导率和磁导率为纽带使涡流制动力与感应板温度相关联,据此对涡流制动力进行温度修正;最后,将温度修正后的涡流制动力与试验得到的结果进行对比,从而验证了模型的有效性。     

铁路沿线视频铁塔接闪造成设备故障的分析与优化

为了获得较大的监控范围，铁路沿线及站场的视频监控设备一般架设在30 m铁塔上部。当铁塔接闪雷电后，雷电流会通过感应耦合和地电位反击方式引起视频监控设备故障，并沿线缆侵入设备机房，造成机房内部其他设备损坏。通过研究一起典型的视频监控系统雷害故障，分析了雷电流的侵入途径，给出了视频监控设备和机房内其他设备的损坏原因，并提出了在视频接线箱架设方式、浪涌保护器设置及合理布线等方面的优化建议。     

高速铁路牵引网感应电压的研究

研究目的:目前复线电气化铁路建设很快,复线并行线路的感应电压导致人身伤亡的事故时有发生。为解决这个问题,制定出正确的防护措施,分析感应电压机理,研究感应电压的大小,推理出感应电压的准确计算公式很有必要。本文根据电磁场理论中的唯一性定理——镜象法,分析推导出电影响和磁影响感应电压的计算公式,论证出电影响和磁影响感应电压的精确计算公式。研究结论:当带电接触网导线通过交流电流时,接触网导线周围形成电场和磁场,电磁场对邻近的停电接触网导体产生电磁影响,电影响感应电压与带电线路电压成正比,磁影响感应电压与牵引电流的大小及并行长度成正比,总的感应电压是两种感应电压的矢量和。