at供电系统钢轨电位与降低措施研究

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2、名吴越申请学化级别工学硕击专业电气工程指导老师王毅非副教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄ既：ＴＭ９２２．３Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳＴＵＤＹＯＮＲＡＩＬＰＯＴＥＮＴＩＡＬＡＮＤＲＥＤＵＣＩＮＧ－ＭＥＡＳＵＲＥＳＯＦＡＴＦＥＤＴＲＡＣＴＩＯＮＰＯＷＥＲＳＹＳＴＥＭＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＷｕＹｕｅＡｃａｄｅｍｉ

3、ｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＷａｎｇＹｉｆｅｉＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属

4、于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密ｔ／使用本授权书。请在＂（Ｗ上方框内打小）学位论文作者签名：指导老师签名：曰胤ＷＳ曰期；ｏＷ丈．Ｘ，气＾西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．根据高铁牵引网结构，建立基于多导体传输线理论的链式网络模型，推导多导体传输线阻抗与导纳矩阵的计算公式。２．在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｎｋ环境下建立路基、高架桥和隧道路段全并联ＡＴ牵引供电系统仿真模型。仿真分析路基路段増设贯通地线等措施对降低钢轨电

5、位的作用，并得到正常工况和Ｔ－Ｒ短路故障时路基、高架桥和隧道路段的钢轨电位分布。３．在ＣＤＥＧＳ环境下搭建路基、高架桥和隧道路段综合接地系统仿真模型。仿真分析雷击路基、高架桥和隧道路段综合接地系统时，钢轨及贯通地线的电位幅值与分布规律。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰。写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明一本人完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人

6、承担。学位论文作者签名；■日期：１＾西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页ＢＳ＾＾ＳＢ９Ｂ＾＾Ｓ＾ＳＳＢＳ＾＾＾＾ＳＳＳＳＳＢＢ＾＾＾ＳＳ！ＳＳＢＢＳＳＢ＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾＾ＢＳＢ９ＢＳ９９Ｂ９５ＳＳＳＳＳ９ＢＳＢ９Ｓ９Ｓ＾＾ＢＢＢ！摘要高速铁路牵引负荷的増大，Ｗ及牵引供电系统短路或雷击等事故，会使得钢轨产生过高的电位，导致铁路沿线设备的损坏，甚至导致行车及人员伤亡的事故。高速铁路沿线存在路基。、高架桥和隧道路段，其牵引网数学模型巧电气参数计算方法存在差异因此，研究不同路段在不同工况时钢

7、轨电位的分布规律与降低措施具有重要意义。本文研究的ＡＴ供电牵引网采用了基于多导体传输线理论的链式网络模型。运用Ｃａｒｓｏｎ理论和镜像法计算了路基、高架桥导线的电气参数，采用四周无限圆巧隧道模型对隧道导线的电气参数进行了求解。本文利用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真平台，搭建了全并联ＡＴ供电系统模型。仿真结果表明，正常工况下，高架路段钢轨电位最高，隧道路段钢轨电位略低于路基路段；当－Ｒ短路故障牵引网发生Ｔ，高架路段钢轨电位最高，隧道路段钢轨电位次之，路基路段最低；设置贯通地线等措施能够有效地降低钢轨电位，

8、并将正常工况和短路故障时－的钢轨电位限制在圧Ｃ６２１２８１标准规定内。为研究综合接地系统的冲击响应特性，本文利用ＣＤＥＧＳ搭建了雷电流入侵雷击综合接地线系统暂态电路模型。仿真结果表明，当雷击于距扼流变压器２５０ｍ的支柱时，