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高速铁路避雷线实施方案及技术参数对比研究
| 论文题名： | 高速铁路避雷线实施方案及技术参数对比研究 |
| 关键词： | 高速铁路;接触网;避雷线;雷击跳闸率;接地方式;滚球法 |
| 摘要： | 随着我国高速铁路的不断发展，我国高速铁路里程己位居世界第一，其所经过地区的气候、地形、地质条件差别较大，电气化铁路接触网线路很容易遭受雷击。雷击故障已经成为危害我国高速铁路安全运营的重要因素，因此有必要针对高速铁路防雷进行研究。本论文主要针对接触网避雷线的架设方案以及避雷线的接地方式和高度的设计方法进行了研究，论文的研究对以后的接触网防雷接地设计与施工有着重要的参考价值。 本文首先介绍AT供电方式下单独架设避雷线和PW线升高兼做避雷线2种避雷线架设方案，利用ATP-EMTP仿真软件建立雷击接触网仿真模型，同时基于电气几何模型(EGM)综合评估这2种防雷改造方案下的雷电防护性能。研究结果表明:PW线升高兼做避雷线时反击耐雷水平提高20％左右，单独架设避雷线时反击耐雷水平提高40％左右，对绕击耐雷水平影响不大，进一步分析发现2种防雷改造方案提高了线路的分流系数以及耦合系数。同时对不同改造方案下的雷击跳闸率进行了研究，PW线升高兼做避雷线总雷击跳闸率降低了64.9％，单独架设避雷线总雷击跳闸率降低了70.4％。同时接触网改造后均增加了接触网的反击跳闸率，接地电阻越大反击跳闸率越高。 同时本文基于滚球法分析了高速铁路接触网在单复线条件下避雷线的架设高度的设计方法以及滚球半径的选取原则。研究结果表明:文中确立了滚球法在避雷线高度设计中的优势，利用滚球法推导了单线以及复线区段避雷线高度计算公式。同时随着避雷线高度增加，接触网绕击跳闸率逐渐减小，反击跳闸率逐渐增加，总的跳闸率先逐渐减小后缓慢增加;文中通过进一步分析，提出在雷暴活动不严重的地区，滚球半径可以按照第三类滚球半径选取，而在雷暴活动较严重的地区，可以按照第二类滚球半径选取。 最后本文分析了避雷线采用间隔接地改造和部分绝缘接地改造2种不同接地方案下的雷电防护性能。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好提高，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200m时雷击跳闸率有较好改善，大于200m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;间隔进行支柱接地改造虽然只部分提高了支柱的耐雷水平，但对整体雷击跳闸率有一定的效果并且可以有效降低工程投资费用，可以根据情况进行选择接地改造间距。 |
| 作者： | 田明明 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 曹晓斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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