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.     

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。     

地铁架空地线的雷电防护作用研究

研究目的:随着雷击故障日益突出,地铁工程中开始利用架空地线进行雷电防护。但地铁中为车辆供电的架空接触网架设在轨道上方、绝缘水平很低,与电力系统输电线路差别较大,有关设计规范中缺少相应的规定,导致目前国内地铁工程中对架空地线的防护作用缺乏系统研究。工程中已实施的方案存在较大差异,有必要进行系统的研究。本文采用电气几何模型法,研究得出架空地线安装位置与雷击闪络次数、避雷器放电电流的关系,提出了架空地线防雷接地解决措施,最后提出工程应用建议。研究结论:(1)地铁架空地线可降低接触网雷击闪络次数,且导线高度越高时效果越明显,地铁工程中利用架空地线进行雷电防护是有益的;(2)架空地线安装在导线上方和安装在支柱顶部时接触网总闪络次数差别不大,工程中推荐采用安装在支柱顶部方案;(3)架空地线对保护绝缘子用带串联间隙金属氧化物避雷器的动作冲击电流具有分流作用,架空地线安装在支柱顶部高度以绕击的次数低于0.1次/100 km·a(以40个雷暴日计)为指标进行校验取值,推荐安装位置为高出导线1 m;(4)当架空地线兼具防雷使用时,应做好架空地线的接地,并阻止正常运行时杂散电流就地泄放,建议接地引下线串接由气体放电管和金属氧化物电阻片构成的雷电冲击接地器;(5)本研究成果可应用在城市轨道交通领域。     

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。     

接触网线路避雷器不同安装方式的防雷效果

以国内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了接触网未安装线路避雷器和安装线路避雷器的雷击跳闸情况。为接触网的线路避雷器使用提供了参考,同时为电力系统中弱绝缘配供电线路的线路避雷器使用提供借鉴。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

高速铁路接触网防雷措施及建议

研究目的:目前我国高速铁路地理区域跨度大,而且无备用系统,因此雷击一旦形成永久性故障将造成供电区段的停运。根据规范只有强雷区接触网才架设独立的避雷线,但我国高速铁路接触网一般处于多雷区,接触网未设避雷线,易遭受雷击引起损坏。为保证我国高速铁路接触网运行的高可靠性,文章结合我国高速铁路供电方式,提出关于高速铁路接触网防雷措施的建议。通过理论计算和实际分析,对我国高速接触网防雷进行研究。研究结论:(1)鉴于我国已开通的高速铁路雷击事故较频繁,通过对接触网遭受雷击闪络次数的计算分析,高速铁路接触网采用AT供电方式时,保护线PW线采用柱顶方式安装,正馈线采用合成绝缘子;(2)高速铁路应做好避雷器和保护线的接地,保障避雷设施正常运行;(3)建议完善我国接触网系统的耐雷水平、跳闸率或故障率等具体的指标要求。     

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。     

接触网耐雷水平及其影响因素研究

研究了单线区段与复线区段雷击次数与雷暴日的关系,给出了雷击接触网不同位置的过电压类型及不同类型雷击产生的过电压幅值计算式,分析了接地电阻、避雷线和避雷器对接触网耐雷水平的影响,分析了不同雷击类型下接触网现有的耐雷水平及接触网耐雷水平的影响因素,提出了提高接触网耐雷水平的建议措施。     

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。     

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。     

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。     

铁路客运专线接触网防雷研究

研究目的：我国客运专线建设速度加快，所经地区地理、气象、气候条件差别较大，情况复杂，如果接触网不设避雷线，易遭受雷击引起损坏。为保证接触网运行的高可靠性，在分析德国、日本接触网防雷措施的基础上，结合我国电气化铁道现状，提出广深线接触网系统防雷的改建建议。通过分析和理论计算，对客运专线接触网系统防雷进行研究。 研究结论：针对电气化铁道中部分线路遭受雷击较频繁的现状，对广深线接触网遭受雷击跳闸进行了统计分析，建议广深线全线架设架空地线，架空地线采用柱顶方式安装。在强雷区应设置避雷线，对客运专线应切实做好避雷器和避雷线的接地，保障避雷设施正常运行。     

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。     

高速铁路接触网与架空输电线路防雷规范差异对比分析

通过对比分析高速铁路接触网与架空输电线路防雷规范差异条款,并利用"经验法"计算高速铁路接触网地线和附加导线弛度、落雷次数、耦合系数、建弧率、绕击率、分流系数、耐雷水平、跳闸率等关键技术参数和指标,评估降低高速铁路雷击跳闸率相关措施的有效性.研究发现,全线架设架空地线的接触网绝缘水平及耐雷水平与66 kV架空输电线路相当...