雷擊接觸網(wǎng)時(shí)高速動(dòng)車組車體過電壓特性及影響機(jī)制研究.pdf

1、鐵路、電力系統(tǒng)、電信等領(lǐng)域均為雷電重災(zāi)區(qū)。由于動(dòng)車組處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，與接觸網(wǎng)避雷器的距離不斷變化，而不同于其他靜止的設(shè)備。當(dāng)雷擊接觸網(wǎng)，且動(dòng)車組離接觸網(wǎng)避雷器較遠(yuǎn)時(shí)，若避雷器的反射電壓還未傳播到動(dòng)車組位置，其過電壓已經(jīng)高于車載避雷器的動(dòng)作電壓，雷電流流入車體，可能造成車體過電壓，嚴(yán)重時(shí)影響行車安全，因此有必要探究雷擊接觸網(wǎng)時(shí)高速動(dòng)車組車體過電壓及其影響機(jī)制。本文基于動(dòng)車組和牽引供電系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)，從理論上分析雷擊接觸網(wǎng)時(shí)，動(dòng)車組產(chǎn)生過電壓

2、的原因和機(jī)理，利用ORCAD軟件中的PSPICE模塊建立雷擊接觸網(wǎng)時(shí)，動(dòng)車組車體過電壓模型，并利用該模型，分析動(dòng)車組車體橫向和垂向暫態(tài)過電壓幅值大小、持續(xù)時(shí)間、傳播途徑等特性，探究影響雷擊過電壓的因素，提出可行的過電壓抑制措施。研究表明:
　　雷電流隨受電弓侵入動(dòng)車組時(shí)，避雷器所在的3車車體垂向過電壓和橫向過電壓幅值均最大，且各車車體過電壓波形相似，均在雷電流上升沿達(dá)最大值，然后呈震蕩形式衰減，并在第三個(gè)震蕩周期衰減到最大值一半，

3、各震蕩周期的幅值在雷電流峰值附近呈先減小后增大的趨勢(shì)。離避雷器越遠(yuǎn)的車體，其車體過電壓越低。
　　雷電流參數(shù)、避雷器安裝位置和接地系統(tǒng)對(duì)車體過電壓有不同程度的影響。雷電流峰值和波頭時(shí)間對(duì)過電壓幅值影響較大，半峰值時(shí)間只影響過電壓的波尾衰減;接地系統(tǒng)中接地電阻器電感對(duì)過電壓影響較大，且對(duì)離避雷器車越近的車體，影響越大，電感對(duì)橫向和垂向過電壓的影響規(guī)律并不同，車體垂向過電壓隨電感的增大而增大，橫向過電壓隨電感的增大先增大后趨于穩(wěn)定;增

4、多接地點(diǎn)在一定程度上能夠降低車體過電壓，且越靠近避雷器的接地點(diǎn)影響越大。避雷器安裝點(diǎn)越靠近動(dòng)車組中間位置，在動(dòng)車組上形成的過電壓越小，即避雷器安裝在4車上形成的過電壓最小，1車上形成的過電壓最大。
　　由于雷電流的不可控性，故不作為降低車體過電壓的依據(jù)，可根據(jù)避雷器位置和接地系統(tǒng)對(duì)過電壓的影響探究抑制措施?？紤]對(duì)避雷器位置和僅部分車體接地系統(tǒng)中接地點(diǎn)和接地方式進(jìn)行優(yōu)化，能夠?qū)⑺熊囓圀w過電壓抑制在2 kV以內(nèi)。
　　以上結(jié)論