浅谈信号产品雷电防护

论文分析了铁路信号防雷的重要性,介绍了信号设备雷电灾害的原理,并对雷电防护的一般方法进行了论述。     

铁路雷电灾害风险评估技术的研究

以基本理论为研究主线,从理论上分析了形成雷电灾害的原因;从雷电带来的灾害性入手,对雷电危害的形式及可能造成的后果进行分类论述;针对不同种类建筑所造成的损害做出了分析及总结;建立雷电灾害风险评估的模型,设计评估系统,根据建筑物所受损害的不同程度进行评估值的计算;采取一定的技术手段来避免再次发生雷灾损害,并检验其技术效果的好坏。     

基于层次分析法的高速铁路信号系统雷害风险评价

为有效应对雷电灾害的威胁,建立一套基于定量计算的、多层次分析信号系统雷害风险评价方法;根据线路信息和雷电参数信息,利用雷击瞬态模型计算信号设备接口雷击过电压,并与信号设备自身耐雷电冲击水平进行比较计算,得到信号子系统雷害风险等级;根据风险评价结果采取相应措施,规避不可接受风险.     

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。     

青藏线通信设备接地施工工艺

青藏线位于我国西北区域高海拔的多山地，雷暴灾害发生十分频繁，时有强风、暴雨雪、冰雹和雷电闪击，它们是影响青藏线通信设备安全运行的最大危害之一。而此次在青藏线上运用的通信设备与以往其他线通信设备有所不同，无线通信即无线列调采用了全新的GSM-R移动通信系统，室外天线设置于45m高的铁塔上，经馈线容易将雷电引入到室内。因此就设备本身而言，提高了对接地及防雷的要求。现具体介绍青藏线机房室内通信设备接地系统的施工工艺。     

广深铁路沿线雷电活动分析

基于广深铁路沿线的地形特点,通过分析广东省和广深铁路沿线的雷电活动情况,得出了相关的雷电流幅值分布和雷电流幅值概率密度;并根据广深铁路历年雷害情况,结合其雷电活动特点,确定防雷重点改造区段,并提出相关防雷措施。     

铁路灾害监测系统监控单元雷电冲击试验研究

监控单元是铁路灾害监测系统的重要组成部分,安置在铁路沿线机房,端口直接与室外设备连接,需要很高的雷电防护水平。依据TB/T 3498—2018《铁路通信信号设备雷击试验方法》的要求,分析铁路灾害监测系统中,监控单元的电源输入输出、数据通信传输、开关量输入输出等端口的功能及接线形式,详细介绍监控单元各外部端口的模拟雷击试验方法,并对试验过程和等级选择进行说明,为验证监控单元外部端口的雷电防护水平提供参考。     

铁路站房及沿线建筑综合防雷

从雷电灾害的基本知识入手,研究探讨新建以及改扩建铁路站房及铁路沿线建筑的综合防雷概念、历史以及发展前景,提出对于综合防雷技术的一些设想,并结合相关实例说明综合防雷技术的发展方向.     

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。     

大西客运专线运城盆地沿线地裂缝特征及评价

我国是地裂缝灾害严重的国家,尤其是汾渭盆地,地裂缝发育最为典型,灾害较为严重。随着我国高速铁路工程建设的发展,穿越地裂缝灾害区将不可避免,这给高速铁路的建设及建成后的安全运营留下重大安全隐患。以大西客运专线运城盆地沿线具有代表性的地裂缝作为研究对象,对沿线地裂缝的工程地质特征、分布规律、成因、活动性强弱、危险性等级以及随工程地质条件变化可能发生的情况进行了分析与评价,并针对其潜在影响范围内高铁线路的安全性,提出了相应的防治措施和监测控制方法。     

浅析选取SPD"最大持续工作电压"的重要性

随着人们对雷电灾害的重视，电涌保护器（SPD）的应用日趋广泛。而最大持续工作电压Uc是防雷工程设计、SPD产品开发过程中最重要的参数之一，选取数值是否合理直接关系到整个工程的成败，必须根据实际情况合理选择。     

基于保角变换法的不同地形对地面落雷分布的影响研究

针对高铁在地形复杂区域的落雷密度较难估算问题,提出了一种基于保角变换法与雷电先导发展理论相结合的方法求解不同地形条件下的落雷密度.首先对对称地形的保角变换函数进行拓展验证,使其满足实际复杂地形形状的需求,并得到地形参数与保角变换参数的数学对应关系;再结合雷电先导发展理论建立落雷分布计算仿真模型,在不同地形条件下进行落雷分布仿真,对仿真数据进行整理统计形成落雷分布概率密度函数曲线,通过对曲线进行对比得到落雷分布的差异性.该方法拓展了保角变换函数的应用范围,为估算复杂地形区域的落雷密度问题提供了一种新思路、新方法.     

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。     

斜坡灾害自组织临界性与极值分析

用3种非均匀沙堆作为斜坡灾害的概化模型,通过实验研究其演化行为规律,结果均呈现自组织临界性。进一步分析滑坡、崩塌和泥石流等斜坡灾害实例,表明幂律特征和自组织临界性是许多斜坡灾害的共性。证明幂律分布特征下,斜坡灾害暴发规模的极值分布的极限收敛于Ⅰ型渐进分布。运用推导出的计算公式,以云南蒋家沟泥石流为例,进行计算分析。     

山区铁路汛期运输组织应急调整对策探讨

概述我国山区铁路汛期灾害现状,针对山区铁路汛期灾害时空分布集中、灾后影响范围大、降水强度及规模难以预测等特点,分析山区铁路汛期灾害在行车设备设施、路网点线能力、列车运行速度、列车停站时间及运行秩序等方面给运输组织带来的影响,在遵循山区铁路汛期运输组织应急调整原则的基础上,提出基于列车组织方式与运行计划的铁路汛期运输组织应急调整对策,为我国山区铁路汛期运输组织应急管理决策提供参考。     

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.     

大水矿山地下水水害致灾预测研究

从系统工程学理论角度出发,通过对采掘-排水-地下水系统致灾机制进行分析,确定了大水矿山地下水水害致灾主要是由系统中关键参量特性决定的,即由相邻水文地质单元径流补给、大气降水补给及排水系统排水量的不确定性导致;通过对3个主要影响因素的随机特征分布进行研究,得出系统灾害发生概率计算方法,为预测系统的灾害概率提供依据;将失效模型与矿山地下水模型结合,得到了地下水灾害强度及分布特征。该研究量化了矿山灾害,为制定水害防治方案提供一定的科学依据。     

绝缘护层对动车组电缆连接器雷电冲击闪络电压的影响分析

为提高动车组高压设备箱电缆连接器端部中心点到箱体内壁间空气间隙的雷电冲击电压耐受值,基于串联介质分压原理和静电场理论,分析护层结构及位置对改善电场分布、提高雷电冲击闪络电压耐受性能的可行性。通过理论及仿真验证不同厚度、不同安装方式的护层组合安装方式的设计效果,表明空气间隙中加装的护层厚度及位置影响电场强度分布。试验结果表明:2mm厚护层经50次左右的试验后被击穿;大于3mm厚的护层经300次试验后依旧完好。紧贴电缆连接器端部,包覆两层护层后的雷电冲击闪络电压值可达235kV,提高值为80kV,结论可为现场应用加装护层提高间隙雷电冲击闪络电压耐受值提供依据。     

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.     

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。