地铁高架桥段雷击特性及防护技术研究

发布时间：2017-10-05 14:33

  本文关键词：地铁高架桥段雷击特性及防护技术研究

  更多相关文章： 接触网 接触轨 耐雷水平 闪络次数 避雷器

【摘要】：雷击故障严重影响着我国地铁线路的安全运营。现今地铁已不再局限于运行于地下,许多城市地铁线路都有地面段与高架桥段。相比地面段线路,地铁高架桥段线路更容易遭受雷击。当线路遭受雷击时,将引起线路绝缘子或绝缘支架发生闪络,甚至烧毁绝缘,导致线路出现接地故障和线路跳闸。由于地铁供电属于无备用,线路跳闸将影响地铁的安全稳定运行,严重时还会造成列车发生事故及人员伤亡。我国对于地铁防雷研究较少,国内还没有专门针对地铁防雷的规范。为减少雷击地铁高架桥段线路造成的危害,有必要对地铁高架桥段线路的雷击特性进行研究。本文基于CDEGS电磁分析软件,搭建了地铁高架桥段接触网和接触轨线路模型。计算了高架桥段接触网线路的耐雷水平,得出了雷击避雷线时雷击点越靠近接地位置时,线路耐雷水平越高。仿真研究了接触网线路高架桥高度、接地电阻、波前时间对耐雷水平的影响。并根据电气几何模型,计算了线路的引雷宽度与线路雷击闪络次数。根据接触轨线路的设计参数,搭建了地铁高架桥段接触轨线路模型,仿真计算了接触轨线路的耐雷水平。阐述了高架桥高度、避雷带高度对耐雷水平的影响规律。评估了声屏障兼做避雷带时对接触轨线路耐雷水平、引雷宽度、雷击闪络次数的影响。结果表明：使用声屏障兼做避雷带对雷击特性影响较小。提出了声屏障兼做避雷带的防雷措施。揭示了接触轨线路避雷带接地与避雷器接地采用同一桥墩时,将会出现桥墩地电位反击避雷器,导致避雷器不动作或延时动作的情况。提出了将避雷带接地与避雷器接地分开安装,即避雷带与避雷器接地不采用同一个桥墩的防雷措施。探明了高架桥遭受雷击时,绝缘支架的闪络路径。并得出了雷击车体时,钢轨过电压分布规律。本文的研究结果可为地铁防雷设计提供参考。
【关键词】：接触网 接触轨 耐雷水平 闪络次数 避雷器
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U298;U447
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 课题的研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外现状分析12-15
• 1.2.1 国内研究现状12-14
• 1.2.2 国外研究现状14-15
• 1.3 本课题研究内容15-16
• 第2章 地铁高架桥段接触网线路的雷击特性研究16-30
• 2.1 地铁高架桥段接触网线路仿真模型的搭建16-18
• 2.2 地铁高架桥段接触网线路耐雷水平研究18-23
• 2.2.1 雷击位置对地铁高架桥段接触网线路耐雷水平的影响18-19
• 2.2.2 接地电阻对地铁高架桥段接触网线路耐雷水平的影响19-20
• 2.2.3 高架桥高度对地铁高架桥段接触网线路耐雷水平的影响20-22
• 2.2.4 雷电流波前时间对地铁高架桥段接触网线路耐雷水平的影响22-23
• 2.3 地铁高架桥段接触网线路直击雷引雷特性研究23-29
• 2.3.1 接触网线路直击雷引雷宽度研究24-28
• 2.3.2 接触网线路雷击闪络次数28-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 地铁高架桥段接触轨线路的雷击特性研究30-42
• 3.1 地铁高架桥段接触轨线路仿真模型的搭建31-32
• 3.2 地铁高架桥段接触轨线路的耐雷水平研究32-36
• 3.2.1 雷击位置对地铁高架桥段接触轨线路耐雷水平的影响32-34
• 3.2.2 高架桥高度对地铁高架桥段接触轨线路耐雷水平的影响34-35
• 3.2.3 避雷带高度对地铁高架桥段接触轨线路耐雷水平的影响35-36
• 3.3 声屏障兼做避雷带对接触轨线路的雷击特性影响36-41
• 3.3.1 声屏障对直击雷引雷宽度影响研究37-39
• 3.3.2 声屏障兼做避雷带对线路雷击闪络次数的影响39-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 地铁高架桥段接触轨的雷电过电压分析42-55
• 4.1 雷击避雷带时桥墩接地反击过电压分析43-48
• 4.1.1 雷击具有接地引下线的避雷带处时地电位反击情况分析44-46
• 4.1.2 雷击接地引下线之间的避雷带时地电位反击情况分析46-48
• 4.2 雷击避雷带时绝缘支架闪络路径分析48-51
• 4.2.1 雷击具有接地引下线的避雷带处时绝缘支架闪络路径分析49-50
• 4.2.2 雷击接地引下线之间避雷带时绝缘支架闪络路径分析50-51
• 4.3 雷击列车时泄漏电阻率对回流轨过电压影响分析51-53
• 4.4 本章小结53-55
• 结论55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果62

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本文编号：977348