电气化铁道牵引网的防雷保护研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要牵引供电网是电气化铁路的关键设备之一，它对电气化铁路的稳定运行起着极其重要的作用；而雷击事故则会对牵引供电网的安全与可靠构成严重威胁，所以评估牵引供电网的防雷性能，降低牵引供电网的雷击危害具有重要的理论意义与工程应用价值。本文通过借鉴高压输电线路的耐雷分析手段，运用电磁暂态程序对牵引网的耐雷性能进行评估。利用PSCAD软件搭建起牵引网悬挂导线模型、牵引网支柱模型、冲击接地电阻模型、绝缘子模型、避雷器模型，并模拟了不同雷电流波形，有、无保护线等雷击牵引网支柱的情况，以及对雷击馈

2、线、承力索等悬挂导线的仿真分析。通过仿真计算评估出各种雷击情况下牵引网的耐雷水平，并将仿真结果与文献资料进行对比，验证了模型的正确性。最后对架设避雷器、降低接地电阻、加强线路绝缘性等改善牵引网耐雷水平的措施进行仿真分析，并运用电气几何模型法初步探讨了牵引网悬挂导线的雷电屏蔽效果。通过仿真计算表明了保护线对提高牵引网耐雷水平、降低绝缘子闪络起到重要作用；而避雷器在提高牵引网整体耐雷水平与防护范围上则具有较大的局限性，通过电气几何模型法表明在牵引网悬挂系统中雷击馈线的可能性较大。关键词：牵引供电网：PSCAD；耐雷水平

3、；防雷措施西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractTractionPowerNetworkisoneofkeyequipmentincludinginelectrifiedrailway,itplayavitalroleinthestableoperationofelectrifiedrailway,butthesafetyandreliabilityoftractionpowernetworkwillbeseriousthreatenbylightning．Soevaluatingthelightn

4、ingperformanceandreducingthelightningdisserviceoftractionpowernetworkhaveallimportanttheoreticalsignificanceandengineeringapplications．．AccordingtotheanalyzinglightningperformanceofHVtransmissionline，thepaperevaluateslightningperformanceoftractionpowernetworkb

5、yusingelectromagnetictransientsimulationprogram．ItbuildsthemodelofOCS(overheadcontactsystem)，。themodelofmast，themodelofimpactgroundingresistance，themodelofinsulator,themodelofsurgean-esterandsimulatesthesituationoflightningtractionmastunderdifferentlightningwa

6、veformandwithorwithoutprotectionwires，andlightningfeeder,lightningmessengerwireandotheroverheadcontactsystembyusingPSCADsoftware．TheLightningWithstandingLevelhasbeenevaluatedundervariouslightningconditionsbysimulation，andalsoverifiesaccuracyandcorrectnessofthe

7、modelbycomparingthesimulationresultswithliterature．Finally,thelightningprotectionmeasureshavebeensimulatedincludingsettingthesurgearrest，reducingtheimpactgroundingresistance，strengtheninsulationoflines，andhaveapreliminaryexplorationoftractionpowernetworkaboutl

8、ightnjngshieldingeffectbytheelectricgeometrymethod．Thesimulationcalculationsshowthattheprotectionlinesplayanimportantroleinimprovingthelightningwithstandingleveloftractionpowernetw