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干旱地区电气化铁道牵引网防雷研究
| 论文题名： | 干旱地区电气化铁道牵引网防雷研究 |
| 关键词： | 干旱沙漠;牵引网;绝缘子;电气化铁道;电磁暂态;耐雷水平 |
| 摘要： | 随着西部地区交通的大力发展，电气化铁路里程也在逐渐增加，而西部地区多为干旱沙漠，自然环境恶劣、地形复杂、电源薄弱，致使穿行于该地区的铁路雷电防护水平相对较低。因此，研究地处干旱沙漠中电气化铁路牵引网的雷电防护具有重要意义。 为了对牵引网易受雷击的部位进行针对性防护，通过对 AT(自耦变压器)供电方式下牵引网空间结构的分析，建立了牵引网EGM(电气几何模型)，通过对牵引网支柱和悬挂导线的击距以及暴露弧进行分析。结果表明：牵引网正馈线是最容易受到雷击的部位，其次是支柱和承力索，而保护线几乎不受雷击危害。 牵引网给机车提供电能时，其绝缘系统一直承受着工频电压，为了使牵引网耐雷水平的计算更加准确，本文在计及工频电压的情况下，推导了直击雷与感应雷作用时，雷击支柱和雷击悬挂导线时牵引网耐雷水平计算公式，并结合算例进行了分析。结果表明：工频电压对牵引网的耐雷水平会产生很大影响，在牵引网的防雷计算中不容忽视。 为了分析环境因素与牵引网耐雷水平之间的关系，利用 EMTP(电磁暂态仿真程序)搭建了雷击牵引网仿真模型，结果表明：当气温、土壤含水量升高时，牵引网耐雷水平随之提高；土壤为砾土时，牵引网耐雷水平较高，土壤为黄土时，牵引网耐雷水平较低；在相同的环境因素下，不管是雷击牵引网支柱引起的反击，还是雷电直击悬挂导线，正馈线绝缘子的耐雷水平总是最低的。 为了提高干旱沙漠地区牵引网的耐雷水平，从优化接地系统入手，分析了换土法、深埋接地体法、敷设降阻剂法等减小牵引网接地电阻的措施；此外，对牵引网正馈线绝缘子每间隔1根、2根、3根支柱安装避雷器的防护效果进行了仿真分析。结果表明：只有雷击点处恰好有避雷器安装时，线路才能得到保护，因此避雷器的安装间距越小，所起防护效果也越好，但考虑到资金的投入以及维护工作量，在干旱沙漠地区选择每间隔1根支柱在正馈线绝缘子上安装避雷器较为合理。 |
| 作者： | 杨昱鑫 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 张友鹏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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