發(fā)布時(shí)間：2021-06-26 01:31

　　雷電災(zāi)害已成為威脅高速鐵路運(yùn)行安全的重要因素,建立科學(xué)、系統(tǒng)、規(guī)范的高鐵牽引網(wǎng)雷電風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng),合理有效地指導(dǎo)高鐵牽引網(wǎng)的防雷設(shè)計(jì)、運(yùn)行和改造,具有十分重要的必要性和緊迫性。為此基于風(fēng)險(xiǎn)管理的概念提出了高速鐵路牽引網(wǎng)雷電風(fēng)險(xiǎn)評估方法,討論了牽引網(wǎng)雷擊損害風(fēng)險(xiǎn)源獲取方法、牽引網(wǎng)雷擊損害類型,提出了不同落點(diǎn)、不同雷電流雷擊損害概率的計(jì)算方法和流程。提出采用雷擊跳閘率作為表征雷害風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo),其數(shù)值等于風(fēng)險(xiǎn)源數(shù)量與雷擊損害概率的乘積。通過設(shè)定風(fēng)險(xiǎn)評估等級劃分標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了雷害風(fēng)險(xiǎn)等級評估,并建立了全參數(shù)、全路段雷害風(fēng)險(xiǎn)量化評估流程。京滬高鐵評估結(jié)果表明:2005—2013年沿線風(fēng)險(xiǎn)源特征具有明顯差異性,各段地閃密度最大值約為最小值的6倍,從北往南雷電流幅值累積概率50%電流值從36.5 k A逐漸減小為22.1 k A;2005—2013年京滬高鐵全線126網(wǎng)格段中A、B、C、D風(fēng)險(xiǎn)等級的網(wǎng)格段數(shù)量分別為24、38、45、19,20%網(wǎng)格段處在低雷害風(fēng)險(xiǎn),15%網(wǎng)格段處在強(qiáng)雷害風(fēng)險(xiǎn)。所提出的方法可有效確定牽引網(wǎng)雷害風(fēng)險(xiǎn)水平和風(fēng)險(xiǎn)等級分布,發(fā)現(xiàn)雷害風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重區(qū)段,為高速鐵路牽引網(wǎng)防雷優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)維檢... 

【文章來源】：高電壓技術(shù). 2015,41(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

高鐵牽引網(wǎng)雷擊位置的電氣幾何模型解釋Fig.2Lightningstrikepositioncalculatedbyelectricgeome-tricalmodelatthetractionelectricnetworkofhigh-speedrailway

示，如表1所示，其中Rs為風(fēng)險(xiǎn)參考標(biāo)準(zhǔn)。1.6雷害風(fēng)險(xiǎn)評估流程綜合上述幾節(jié)的分析，牽引網(wǎng)雷害風(fēng)險(xiǎn)評估流程如圖5所示，分為4個(gè)部分：1）輸入全參數(shù)：包括雷電參數(shù)、牽引網(wǎng)參數(shù)、地形地貌參數(shù)。其中雷電參數(shù)沿線各段地閃密度和雷電流幅值累積概率；牽引網(wǎng)參數(shù)包括各組成部分的3維幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)、線路阻抗、接地電阻等電氣參數(shù)以及絕緣配置；地形地貌參數(shù)包括沿線地形、高架橋高度、周圍地貌及建筑物等。雷電參數(shù)可由雷電監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到，牽引網(wǎng)參數(shù)由設(shè)計(jì)或運(yùn)行單位提供，地形地貌參數(shù)由設(shè)計(jì)或運(yùn)行單位圖4牽引網(wǎng)雷擊損害概率計(jì)算流程圖Fig.4Calculationflowchartoflightningdamageprobabilityfortractionelectricnetwork表1牽引網(wǎng)雷害風(fēng)險(xiǎn)評估等級劃分標(biāo)準(zhǔn)Table1Partitioningcriterionofevaluationgradeoflightninghazardriskfortractionelectricnetwork風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)[0,0.5Rs)[0.5Rs,1.0Rs)[1.0Rs,1.5Rs)[1.5Rs,∞)風(fēng)險(xiǎn)等級ABCD低風(fēng)險(xiǎn)中風(fēng)險(xiǎn)高風(fēng)險(xiǎn)強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)提供，或從3維地理信息系統(tǒng)(GIS)中獲齲2）計(jì)算雷害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)：根據(jù)輸入的各類參數(shù)，按照圖4所示的牽引網(wǎng)雷擊損害概率計(jì)算流程逐段計(jì)算各段直擊損害概率、感應(yīng)損害概率和總雷擊損害概率。代入式(6)式(8)得到各段直擊雷害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)、感應(yīng)雷害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)、雷害風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。3）評估雷害風(fēng)險(xiǎn)等級：根據(jù)需要設(shè)定雷害風(fēng)險(xiǎn)評估等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，將2）中得到的各風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)

0.0次/(km2·a)，其中111號網(wǎng)格為10.3次/(km2·a)，是全線最大值。參照國家電網(wǎng)公司發(fā)布的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/GDW672—2011《雷區(qū)分級標(biāo)準(zhǔn)與雷區(qū)分布圖繪制規(guī)則》，采用分級分色方式描述的京滬高鐵沿線走廊地閃密度分布圖如圖7所示，由圖7明顯看出，走廊沿線各區(qū)段雷電活動(dòng)頻度差異較大，跨越了《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》中描述的多雷區(qū)、高雷區(qū)和強(qiáng)雷區(qū)。分別對北京天津河北段、山東段、安徽段、江蘇上海段以及全線的雷電流幅值If進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，擬合出的雷電流幅值累積概率P表達(dá)式如式(9)–式(13)所示：圖5牽引網(wǎng)雷害風(fēng)險(xiǎn)評估流程圖Fig.5Evaluationflowchartoflightninghazardriskfortrac-tionelectricnetwork圖6京滬高鐵沿線走廊2005—2013年平均地閃密度值Fig.6AveragegroundflashdensityalongtheBei-jing-ShanghaiHigh-SpeedRailwayfrom2005to2013北京天津河北段：f3.01()1()36.5PIII>=+(9)山東段：f2.41()1()28.5PIII>=+(10)安徽段：f2.01()1()24.0PIII>=+(11)


本文編號：3250354