郭在华[1](2018)在《高速铁路雷击特性与预警方法研究》文中进行了进一步梳理高速铁路由于地域跨度大,沿线的地理、气候差异也大。广泛采用的高架线路,保障了运营速度的同时增加了接触网的高度,提高了雷击概率,并由此导致供电系统失效影响铁路线路的正常运行。雷电能量不仅通过接触网耦合进入供电与牵引系统,也会由于感应过电压造成绝缘子闪络,甚至通号系统失效,雷电已经成为影响电气化铁路特别是高速铁路安全运行的重要因素。因此,研究铁路线路的雷电灾害特征及其雷击特性,以及综合接地系统的雷电致灾机理分析对高速铁路的雷电防护有重要的理论研究意义与工程实用价值。本文首先研究了雷电天气下高铁线路空间大气电场畸变诱发闪电的机制与雷击特性。研究基于先导随机发展模式,建立了铁路接触网的空间电场计算物理模型,对接触网和下行先导连接过程进行了数值计算与仿真,分析了接触网对大气电场、雷电下行先导发展方向及落点的影响,研究了接触网与下行先导之间的连接过程,得出了接触网对负极性闪电下行先导的影响特性。研究了雷电流侵入牵引供电系统的特性。解析了在直接雷击情况下,雷电过电压侵入牵引供电系统的电压、电流特性及其对相关系统的危害机理。其次本文研究了雷击接地系统的暂态特性。根据铁路综合接地系统的接地电压抬升造成的破坏问题,在人工触发闪电的基础上,通过对注入雷电流的观测与分析,研究了综合接地系统的雷电流与过电压的暂态特性及能量分布。分析了电流波形的变化特征与远端地网的地电位抬升电压的致灾机制。再次本文开展了雷电活动的监测与预警方法的研究。该研究分析了武广铁路的雷电活动特征,利用多普勒天气雷达观测资料并结合闪电定位数据进行了雷达数据的预警应用。在进行基数据解析基础上,通过空间插值与数据的格点化,实现了的三维雷暴云的分层构建、识别、跟踪与预测。并通过计算实现对闪电的落时与落区的01 h预警。最后本文进行了综合接地系统接地参数的在线监测方法与技术研究,实现了对接地系统的状态监测与预警。为了满足对接地系统运行状态监测与实际测量需要,本文研究了一种基于互联网的防雷接地系统智能监测技术与测量方法,获取了综合接地系统的连续运行状态数据,并分析了接地参数与气象要素之间的影响关系。研究分析了垂直接地极在土壤水平分层条件下的接地电阻的变化规律,提出了双层土壤的电阻率的智能一体化监测方法。
李真娣[2](2017)在《川藏铁路拉萨至林芝段供电工程输电线路防雷研究》文中研究说明目前国家相关标准只给出了接地装置关于工频接地电阻允许值的要求,工程中也只是按照工频接地电阻的允许值来设计施工,而对真正反映防雷作用的冲击接地电阻未提出明确允许值要求,工频接地电阻和冲击接地电阻的特性差异可以导致接地装置在某些特殊情况下过多的使用接地材料或根本不满足防雷要求。本文以中国电力科学研究院的藏中和昌都电网联网工程、川藏铁路拉萨至林芝段供电工程项目为背景,通过仿真试验和真型试验,研究水平接地装置和垂直接地装置的工频特性和冲击特性,总结降阻措施,提出针对不同土壤电阻率下的接地装置的优化方案,最终提出适用于拉林铁路沿线各区段的接地方案,进一步提高输电线路接地装置的防雷性能和接地材料的最合理用量,保证电力系统更加安全经济运行。文章首先通过分析川藏铁路拉萨至林芝段沿线雷电活动规律和地质情况,提出输电线路接地设计思路,并提出满足工频接地电阻和冲击接地电阻的双重安全性设计原则和经济性设计原则。然后采用基于矩量法的电磁分析软件CDEGS以水平接地装置和垂直接地极为主要研究对象定性分析了杆塔接地装置的工频接地特性和冲击接地特性,分析均匀土壤和分层土壤情况下的土壤、接地装置类型及尺寸对接地电阻和冲击系数的影响。并为了弥补CDEGS无法考虑火花效应的不足而采用真型试验对水平接地体的冲击特性进行进一步研究,分析了冲击电流幅值和注入点方式对接地电阻的影响,并验证了仿真实验的部分结果,从而总结了水平接地装置和垂直接地极接地电阻的工频与冲击特性及它们之间的差异。进而总结了不同条件下可应用于拉萨至林芝段沿线的降阻措施。最后对比现行接地设计标准,采用基于考虑电磁波传播效应的杆塔冲击接地阻抗的数值计算方法对接地方案进行定量分析,提出了接地装置的优化方案。通过优化,在低土壤电阻率下最多可节省47%接地材料,在高土壤电阻率下增加16%接地材料可满足工频接地电阻冲击接地电阻的双重安全要求,达到设计的安全性和经济性要求。
刘竞,拉珍,坚恒利[3](2016)在《青藏铁路格拉段防雷接地技术的研究》文中研究指明在铁路电力系统中,为了确保电力设备的安全可靠运行,进而提升电力系统的供电的稳定性,就需要强化对雷击过电压保护工作的重视程度,但是,在青藏铁路格拉段地区,基于地形海拔的影响,雷电灾害频发。而在实际落实雷击过电压保护工作的过程中,要想实现防雷接地技术的完善落实,则就需要解决高原与冻土所带来的影响问题。基于此,本文针对青藏铁路格拉段如何实现防雷接地技术的有效落实进行了研究,并提出了一系列建议,以供参考。
郭在华,邢天放,吴广宁,曹晓斌,朱军,朱泽伟[4](2014)在《冰冻土壤中垂直接地极的接地电阻变化规律》文中研究说明单根垂直接地极在均匀土壤冰冻前后工频接地电阻值的变化会影响防雷接地检测的误差和防雷接地的效果。鉴于此,利用CDEGS软件对单根垂直接地极在均匀土壤产生冻土前、后的接地电阻值R1、R2进行了仿真。分析仿真数据得出:影响该接地电阻值的主要因素有反射系数、冻土厚度和垂直接地极的长度;当垂直接地极在冻土层时,R1与R2之间满足线性变化的关系式;当垂直接地极穿过冻土层时,R1与R2之间满足非线性变化的关系式;与CDEGS的仿真值相比,垂直接地极在冻土层时,采用提出的拟合公式得到接地电阻的相对误差在±5%左右;垂直接地极穿过冻土层时,采用提出的拟合公式得到接地电阻相对误差绝对值在5%10%左右。
董铁柱,李海鹏,吴海洋,王红宣,童武,谭青海,刘为伟[5](2013)在《4000~5000m高海拔地区110kV线路防雷接地研究》文中研究表明通过总结青藏铁路二期工程线路设计,对高海拔地区防雷接地进行深入探讨,得出高海拔地区冲击系数及冲击接地电阻的实用计算公式,为今后同类工程提供一定参考。
袁德强,王树宾[6](2009)在《青藏铁路客车电气系统设计及防雷措施》文中认为介绍了青藏铁路特殊环境条件下对车辆电气设计带来的影响,电气系统设计及电气元件选型的解决措施。
张宝平,陈水明,何金良[7](2008)在《青藏铁路沿线气象规律统计及其在防雷接地中的应用》文中进行了进一步梳理引言合理的杆塔接地装置对于确保线路在遭受雷击时的安全运行,有着十分重要的作用。杆塔接地装置和接地电阻的确定与当地的土壤状况和雷电活动规律有着密切的关系,因而在输电线路的防雷设计中,必须考虑到当地的气象和地质特点。
张宝平,何金良,康鹏,华普校[8](2008)在《高海拔永冻地区青藏铁路输电线路防雷设计》文中研究指明青藏铁路110 kV输电线路全程3/4处于高海拔冻土地带,该地区特有的雷电活动规律和土壤地质状况对输电线路的雷电防护效果有着很大的影响,需要在防雷设计中予以考虑。通过对高海拔冻土地带气候地质特点的统计分析,得出在这一地区进行输电线路防雷设计应该考虑土壤融冻层出现季节与雷电活动时间基本一致的气候特点,充分利用融冻层的低电阻率特性,确保输电线路的防雷可靠性。依据这一原理提出了在高海拔冻土地带进行输电线路防雷设计的一般过程和具体措施,包括耐雷水平和接地电阻的确定、接地体结构尺寸的选择以及一些改进措施的比较等。对青藏铁路格尔木-拉萨段110 kV输电线路的计算表明,提出的设计方法可以满足输电线路雷击跳闸率的要求。
刘勇杰,黄东升[9](2008)在《关于青藏线接触网建成后防雷措施探讨》文中进行了进一步梳理介绍了青藏铁路格尔木一拉萨段电气化实施后雷击接触网的特点及目前国内外接触网的防雷措施,指出目前我国接触网在防雷保护方面存在的问题,并借鉴国外接触网防雷保护的成功经验,结合我国电力系统架空线路防雷保护的成熟技术,针对青藏铁路格拉段分雷区提出了几种更加经济、可靠的防雷措施。
德庆措姆,杨军奇[10](2007)在《青藏铁路车站的防雷状况分析》文中认为本文结合青藏铁路唐古拉车站至当雄车站的实际情况,分析这段雷暴活动情况及沿线高原冻土地区地质特点的基础上,探讨了青藏铁路防雷安全存在的各种隐患和急需整改的问题。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和研究意义 |
| 1.1.1 发展中的电气化铁路 |
| 1.1.2 高速铁路的雷电灾害与风险 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 牵引供电系统的雷击特性研究 |
| 1.2.2 通信与信号系统雷击特性研究 |
| 1.2.3 基于先导模式的雷击特性分析 |
| 1.2.4 雷电监测与预警技术研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 接触网雷击特性研究 |
| 2.1 下行先导发展模型 |
| 2.2 下行先导随机模型 |
| 2.3 接触网电场及其雷电特征 |
| 2.3.1 计算导线单位长度的等效电荷 |
| 2.3.2 导线电场计算 |
| 2.3.3 接触网电场计算与仿真 |
| 2.4 铁路接触网雷击特性分析 |
| 2.4.1 下行先导随机模型计算 |
| 2.4.2 接触网与下行先导连接过程的计算机模拟 |
| 2.5 闪击距离特征 |
| 2.5.1 闪击距离 |
| 2.5.2 先导随机模型下的接触网击距特征 |
| 2.6 牵引系统的雷电流特征 |
| 2.6.1 牵引系统等效电路 |
| 2.6.2 雷电流侵入机车特性 |
| 2.7 本章小结 |
| 第 3 章 铁路综合接地系统雷击特性研究 |
| 3.1 人工触发闪电及其试验 |
| 3.1.1 试验方案设置 |
| 3.1.2 试验基础数据 |
| 3.2 接地网的电压特征 |
| 3.2.1 高频回击的地网电压与波形特征 |
| 3.2.2 低频M分量的地网电压与波形特征 |
| 3.3 接地系统雷击接地阻抗分析 |
| 3.3.1 阻抗特性分析 |
| 3.3.2 机理分析 |
| 3.4 接地系统的分流特性 |
| 3.4.1 分布电流的波形特征 |
| 3.4.2 电流分布特征 |
| 3.4.3 机理分析 |
| 3.5 试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 铁路走廊雷电预警方法研究 |
| 4.1 武广铁路湖南段的闪电特征分析 |
| 4.1.1 武广铁路地形特征 |
| 4.1.2 武广铁路沿线闪电特征分析 |
| 4.2 基于天气雷达的雷电预警方法研究 |
| 4.2.1 天气雷达数据分析 |
| 4.2.2 雷电临近预警算法 |
| 4.3 铁路走廊雷电临近预警技术实现与应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 综合接地系统在线监测技术研究 |
| 5.1 综合接地在线监测系统研制 |
| 5.1.1 测量原理 |
| 5.1.2 系统设计 |
| 5.1.3 电路设计 |
| 5.1.4 终端处理软件设计 |
| 5.2 分层接地参数测量方法 |
| 5.2.1 分层土壤中垂直接地极建模 |
| 5.2.2 冰冻分层土壤中单根垂直接地极接地电阻 |
| 5.2.3 垂直接地极接地电阻在冻土中的变化 |
| 5.3 铁路接地系统的在线监测 |
| 5.3.1 试验设置 |
| 5.3.2 降水过程的接地电阻监测 |
| 5.3.3 影响接地电阻的气象因素 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文及科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1. 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2. 川藏铁路拉萨至林芝段沿线杆塔接地装置设计思路与原则 |
| 2.1 输电线路防雷接地的设计原理 |
| 2.2 川藏铁路拉萨至林芝段沿线杆塔接地装置设计思路 |
| 2.2.1 川藏铁路拉萨至林芝段沿线土壤电阻率分布情况 |
| 2.2.2 川藏铁路拉萨至林芝段沿线雷电活动规律 |
| 2.3 拉林段输电线路杆塔接地装置的设计原则 |
| 2.3.1 接地装置的安全性设计原则 |
| 2.3.2 接地装置的经济性设计原则 |
| 2.4 本章小结 |
| 3. 杆塔水平接地装置的接地电阻特性研究 |
| 3.1 仿真试验研究方法介绍 |
| 3.2 土壤特性对输电线路杆塔接地电阻的影响 |
| 3.2.1 均匀土壤下的接地电阻特性分析 |
| 3.2.2 双层土壤下的接地电阻特性分析 |
| 3.3 水平接地装置尺寸对杆塔接地电阻的影响 |
| 3.3.1 方框边长对接地电阻的影响 |
| 3.3.2 射线长度对接地电阻的影响 |
| 3.3.3 接地装置类型对接地电阻的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4. 杆塔接地电阻冲击特性的真型试验研究 |
| 4.1 杆塔冲击接地阻抗特性真型试验方法研究 |
| 4.1.1 真型试验系统 |
| 4.1.2 移动式冲击大电流发生器 |
| 4.1.3 真型试验用杆塔接地装置设计 |
| 4.1.4 真型试验结果 |
| 4.2 冲击电流对杆塔水平接地装置冲击接地电阻的影响 |
| 4.2.1 冲击电流幅值对杆塔冲击接地电阻的影响 |
| 4.2.2 铁塔接地装置冲击电流注入点方式对杆塔冲击接地电阻的影响 |
| 4.3 土壤电阻率对杆塔冲击接地电阻的影响 |
| 4.4 铁塔接地装置水平射线长度对冲击接地电阻的影响 |
| 4.5 CDEGS与真型试验对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 5. 垂直接地极的接地电阻特性研究 |
| 5.1 均匀土壤下垂直接地极对接地电阻的影响 |
| 5.1.1 均匀土壤下垂直接地极长度对接地电阻的影响 |
| 5.1.2 均匀土壤下垂直接地极安装位置对接地电阻的影响 |
| 5.1.3 均匀土壤下垂直接地极根数对接地电阻的影响 |
| 5.2 分层土壤下垂直接地极对接地电阻的影响 |
| 5.2.1 反射系数对垂直接地极接地电阻的影响 |
| 5.2.2 表层土壤厚度对垂直接地极接地电阻的影响 |
| 5.2.3 垂直接地极长度对垂直接地极接地电阻的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6. 输电线路杆塔接地装置优化方案 |
| 6.1 输电线路杆塔接地装置的降阻措施 |
| 6.1.1 改变土壤电阻率的降阻措施 |
| 6.1.2 扩大接地装置横向占地面积的降阻措施 |
| 6.1.3 增加接地装置纵向跨越深度的降阻措施 |
| 6.2 川藏铁路拉林段沿线接地方案的设计 |
| 6.3 接地方案的优化设计 |
| 6.3.1 水平射线的有效长度 |
| 6.3.2 水平射线和垂直接地极的经济长度 |
| 6.4 本章小结 |
| 7. 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
| 1 前言 |
| 2 青藏铁路格拉段雷暴活动特征与冻土区分布概况 |
| 2.1 雷暴活动特征 |
| 2.2 冻土分布的具体情况 |
| 3 青藏铁路格拉段防雷接地技术的具体落实对策 |
| 3.1 土壤电阻分布状况 |
| 3.2 具体技术的选用与落实 |
| 4 总结 |
| 1 沿线土壤区域划分 |
| 2 输电线路的防雷性能分析 |
| 3 线路防雷接地主要指标的确定 |
| 3.1 耐雷水平的确定 |
| 3.2 接地电阻的确定 |
| 4 杆塔接地装置结构设计 |
| 5 杆塔接地装置的冲击特性 |
| 5.1 各种因素对输电线路杆塔接地装置冲击接地电阻的影响 |
| 5.1.1 冲击电流幅值 |
| 5.1.2 接地装置的几何尺寸 |
| 5.1.3 土壤电阻率 |
| 5.2 各种因素对接地装置冲击系数的影响 |
| 5.2.1 冲击电流幅值 |
| 5.2.2 接地装置几何尺寸 |
| 5.2.3 土壤电阻率 |
| 6 冲击系数的计算公式 |
| 7 冲击接地电阻的计算公式 |
| 8 计算公式与文献现场实测结果比较 |
| 9 结束语 |
| 1 电气元件选型 |
| (1) 绝缘性能 |
| (2) 散热效率 |
| (3) 电气间隙、击穿电压 |
| (4) 低压开关电气灭弧性能 |
| (5) 热保护 |
| (6) 电线、电缆 |
| 2 车辆的防雷措施 |
| (1) 车顶天线 |
| (2) 车外和车下布线 |
| (3) 接地装置 |
| (4) 车内设备等接地保护 |
| (5) 接地线的要求 |
| (6) 车端连接器 |
| (7) 车辆之间的接地连接 |
| (8) 车内防雷及电涌保护装置 |
| 3结束语 |
| 0 引 言 |
| 1 高海拔冻土地带雷电活动规律统计 |
| 2 土壤的季节性融冻规律 |
| 3 高海拔冻土地带输电线路防雷设计策略 |
| 3.1 基本原理 |
| 3.2 耐雷水平和杆塔接地电阻的确定 |
| 3.3 接地装置形状与尺寸的确定 |
| 3.4 提高线路耐雷水平的其它措施 |
| 3.5 具体措施及效果 |
| 4 结 论 |