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高速铁路综合接地系统钢轨电位与地表电位分析
| 论文题名： | 高速铁路综合接地系统钢轨电位与地表电位分析 |
| 关键词： | 高速铁路;综合接地系统;钢轨电位;地表电位 |
| 摘要： | 高速铁路综合接地系统，既要向牵引供电系统提供参考电位保证钢轨电位在一定的安全范围内，又要吸收地中牵引回流实现牵引供电闭合回路，兼顾强弱电的统一，是高速铁路的安全稳定运行的重要保障。随着列车牵引功率和行车密度的不断增大，对牵引回流在综合接地系统中的分配以及钢轨电位抬升等问题带来了新的挑战。接地网和综合地线都是综合接地系统的重要组成，两者的铺设均为隐蔽工程，常年埋于地面下易发生腐蚀、断裂等缺陷，直接检测需进行大量诸如开挖、回埋等复杂工序，且极易造成二次损伤。一旦综合接地系统发生缺陷或损坏，将导致钢轨电位以及全线参考电位的升高，成为现场人员的安全隐患，同时对通信系统也会造成较大干扰。 针对上述问题，本文分别对钢轨电位、接地网地表电位和综合地线地表电位进行了深入分析，从而获取以上三者的分布规律和影响因素，为解决钢轨电位过高、综合接地系统缺陷等问题奠定基础。首先，论文根据AT供电短回路的回流特性，将牵引供电的回流过程分为线路分流发散过程和变电所分流汇集过程，理论分析了综合接地系统中回流在不同通道中的分配关系，定义了分流发散系数和分流汇集系数。接着，基于分流发散系数的分析，从电路分析原理的角度分析了不同因素对钢轨分支的影响，并仿真了机车位置和数量对钢轨电位分布的影响。然后，根据场路结合理论分析了接地网地表电位的形成机理，基于CDEGS仿真软件平台，仿真分析了综合接地系统中的接地网模块，研究了接地网地表电位分布的影响因素，并对发生缺失、腐蚀等缺陷情况的接地网地表电位分布特征进行了研究。最后，根据场路结合原理分析了综合地线的地表电位，在综合地线模型中仿真分析了不同因素对综合地线地表电位的影响，并利用地表电位分析了综合地线的缺陷位置和缺陷程度，为综合接地系统的维修维护策略提供参考。 根据以上研究，得到了不同因素对钢轨电位的影响排序，并总结了机车在大横连点、小横连点和非横连点处的钢轨电位分布规律以及两台机车不同位置组合方式下的钢轨电位分布规律，为降低钢轨电位措施的实施方案提供参考。此外，根据接地网和综合地线地表电位分布特性，总结了用地表电位判断缺陷区域，诊断缺陷程度的方法，为综合接地系统的健康诊断和维修维护策略的制定奠定基础。 |
| 作者： | 黄文 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 何正友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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