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高速动车组接地技术研究

作　者: 刘东来
导　师: 吴广宁
学　校: 西南交通大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 高速动车组接地技术接地电阻浪涌过电压
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 39次
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内容摘要

高速铁路由于其速度快、输送能力大、准点率高、能源消耗低、环境影响小、土地占用面积小、安全可靠等综合优势在中国得到了大力发展。动车组是高速铁路的核心技术,其中动车组接地系统是影响高铁运营安全的重要因素。高速动车组接地系统主要包括两部分,即车体接地和车载电气设备接地。针对不同车型的动车组,其车体接地方式差异较大；车载电气设备接地技术的关键在于研究高压电缆屏蔽层的接地方式。动车组的接地系统是雷电冲击和升弓浪涌等过电压的泄放通道,因此合理的接地系统能够有效提高车载人员的人身安全系数和车载设备的电气安全系数。本文主要围绕高速动车组接地系统在不同工况下对车体电压、电流的影响展开研究,即解析车体接地系统和高压电缆屏蔽层接地方式对车体电压、电流的影响规律,并针对相关问题提出解决措施。在车体接地技术研究方面,首先根据动车组实际电气接线原理图,基于Matlab/Simulink仿真软件建立动车组车载供电系统等效电路模型：其次利用仿真分析研究了在正常工况或雷击接触网时的车体电压、电流随车体接地参数的变化特征；最后通过对比分析不同的车体接地参数对车体电压、电流的影响规律,找出最佳车体接地设计参数。在高压电缆屏蔽层接地技术方面,首先研究了动车组高压电缆的过电压传播特性；其次对比分析了屏蔽层接地点布局的各种方式及其对车体电压、电流的影响规律,提出了限制屏蔽层感应电流的方法；构建了动车组升弓等效电路模型,并解析了升弓浪涌过电压的产生机理,最后结合现场浪涌过电压试验,提出了浪涌过电压的抑制措施。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-18
  1.1 研究意义及背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 动车组接地系统相关技术标准综述  13-16
  1.4 主要研究内容  16-18
第2章动车组接地系统类型与模型构建  18-26
  2.1 动车组接地系统类型  18-20
  2.2 动车组接地系统影响机理  20-22
    2.2.1 车体接地方式影响机理  20-21
    2.2.2 电缆屏蔽层接地方式影响机理  21-22
  2.3 动车组车载供电系统模型构建  22-24
  2.4 本章小结  24-26
第3章车体接地方式研究  26-38
  3.1 正常工况下的车体电压和电流  26-29
    3.1.1 接地电阻器阻值对车体电流的影响  26-28
    3.1.2 接地电阻器阻值对车体电压的影响  28-29
  3.2 雷击接触网时车体过电压研究及抑制措施  29-37
    3.2.1 雷电流流过车体造成的车体电压抬升  29-30
    3.2.2 接触网中的雷电流对车体的感应电压  30-34
    3.2.3 雷击时车体过电压抑制措施  34-37
  3.3 本章小结  37-38
第4章高压电缆屏蔽层接地方式研究  38-55
  4.1 电缆长度对过电压传播的影响  38-42
  4.2 正常工况时电缆接地点布局研究  42-45
    4.2.1 电缆接地点布局对车体电压、电流的影响  42-44
    4.2.2 电缆接地点布局对屏蔽层感应电流的影响  44-45
  4.3 升弓时车体过电压研究  45-53
    4.3.1 升弓时车体过电压产生机理  45-47
    4.3.2 升弓浪涌过电压仿真与试验对比  47-50
    4.3.3 升弓时接触网电压相位对车体浪涌过电压的影响  50-51
    4.3.4 升弓浪涌过电压抑制措施  51-53
  4.4 本章小结  53-55
结论  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-61
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  61

高速动车组接地技术研究

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