本文關(guān)鍵詞：雷擊高速鐵路綜合接地系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)特性研究

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【摘要】：雷擊故障嚴(yán)重影響著我國高速鐵路的安全運營。雷擊高速鐵路時,雷電流通過綜合接地系統(tǒng)散流,會使鋼軌、貫通地線上的電位升高,導(dǎo)致與之相連的鐵路沿線通信、信號等弱電設(shè)備損壞,嚴(yán)重時會造成行車事故及人員傷亡。為減少雷擊故障造成的危害,急需研究綜合接地系統(tǒng)的雷電沖擊響應(yīng)特性。 我國高速鐵路綜合接地系統(tǒng)以貫通地線為主干,充分利用鐵路沿線橋梁、隧道、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)等構(gòu)筑物接地裝置作為接地體,通過貫通地線將鐵路沿線其他設(shè)施接地裝置等電位連接在一起。綜合接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且綿延幾十公里,與電力系統(tǒng)的接地存在巨大差異。 本文在CDEGS仿真平臺中搭建了路基地段、橋梁段以及隧道段綜合接地系統(tǒng),通過大量的仿真計算,研究了綜合接地系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)特性。首先,計算了路基地段綜合接地系統(tǒng)的工頻接地電阻以及沖擊接地電阻。發(fā)現(xiàn)其沖擊接地電阻比其工頻接地電阻大,且其工頻接地電阻、沖擊接地電阻隨土壤電阻率的增大而成正比例增大。分析了雷擊點不同時,雷電流在綜合接地系統(tǒng)中的散流路徑。其次,研究了路基段貫通地線和接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)的散流效果,發(fā)現(xiàn)貫通地線的散流效果比接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)的散流效果好,且在距離雷擊點左右各250m的范圍內(nèi),有80%以上的雷電流通過接地極流入了大地。再次,分析了影響路基段綜合接地系統(tǒng)沖擊響應(yīng)的因素,其中土壤電阻率、雷擊點位置、雷電流幅值將會嚴(yán)重影響鋼軌及貫通地線的沖擊響應(yīng)電位幅值及安全距離,貫通地線半徑對沖擊響應(yīng)的影響可以忽略。最后,研究了橋梁段、隧道段綜合接地系統(tǒng)的雷電沖擊響應(yīng)特性。橋梁段鋼軌及貫通地線上的沖擊響應(yīng)電位幅值及安全距離都比路基段的高。隧道段綜合接地系統(tǒng)中鋼軌及貫通地線上的沖擊響應(yīng)電位幅值呈現(xiàn)振蕩現(xiàn)象,安全距離無法計算。本文的研究結(jié)果可為高速鐵路綜合接地系統(tǒng)的設(shè)計、施工提供參考。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U238;TM862

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本文編號：1204092