高速铁路防雷与综合接地技术.ppt

谢 谢 ！ 5、实验室的研究成果 5.1 青藏铁路输电线防雷接地研究 青藏铁路接地实验现场 青藏铁路线路图 5.2 天府广场地铁综合接地系统 5.3 遂渝线综合接地系统研究 5.4 大秦线接地回流系统研究 5.5 楚雄±800kV特高压换流站接地 5.6 泸州局输电线路防雷研究 5.7 惠州局输电线路耐雷水平研究 5.8 对外技术交流 谢 谢 ！ * 对遂渝线的综合地线的接地电阻测量结果表明，地线接地阻抗均小于1欧姆 * 对单独钢轨回流，钢轨+综合地线回流，钢轨+回流线回流，钢轨+综合地线+回流线回流，钢轨电位的比较可知，单独加载综合地线或回流线，能将钢轨电位降低约1/3 雷电对高速铁路的安全运行会造成很大危害，综合接地系统是高速铁路防雷的重要组成部分，仍存在着很多急需解决的关键问题。问题1：综合接地系统绵延数千公里，其散流方式与传统接地网存在较大差异。综合接地系统雷电冲击特性的表征参量、测量原理和方法均有待研究。 * 问题2：雷电造成钢轨及综合地线电位过高，是破坏通信、信号设备的主要因素，但综合接地系统的雷电冲击响应机理、雷电流的传播规律及衰减方式有待研究。 * 问题3：电力、供电、通信、信号等系统对接地的要求各不相同，各分系统雷击过电压幅值、影响因素及系统间的耦合方式有待研究。 * 问题4：综合接地系统工作环境特殊，雷电在接地系统中产生的热、力学效应对线桥隧结构的危害以及综合接地系统在长期老化、腐蚀后的服役性能有待研究。 * 3.4 雷电活动的地域差异 雷电监测定位系统的发展，为差异化防雷提供了实现基础。 3.4.1 不同地区雷电活动差异 我国地域辽阔，不同地区受雷电危害程度不相同。 3.4.2 同一地区雷电活动差异 即使是同一地区，通过雷电监测定位系统进行分析，发现其内部不同区域受雷电危害程度差异也非常大。 3.4.3 线路沿线雷电活动分析 3.5 地形对雷击概率的影响 牵引供电系统结构高度相对较低，受地形及建筑影响较大。 3.5.1 地形的屏蔽作用 对于电气化铁路而言，地形与建筑物的屏蔽作用有效地降低了其受雷概率。 3.5.2 地形屏蔽作用的评估 3.6 差异化防雷设计 差异化防雷设计是指在线路设计过程中，根据不同区域的雷电流幅值分布、雷电活动次数，被保护物体与周围地形之间的屏蔽关系，以及被保护物体的重要程度，综合考虑经济性与可靠性要求，对线路不同区段采用不同的防雷措施。 4、综合接地技术 由于计算机的应用，机房存在直流系统接地、交流系统接地，防雷及防浪涌电流接地、防静电接地以及信号屏蔽接地，由于机房空间的限制不允许给每一个系统单独提供接地，因此提出了综合接地的概念，此时的综合接地主要是指在同一个接地系统上综合了各种不同的接地功能。 4.1 综合接地的起源 计算机房综合接地 4.2 地铁综合接地系统 地铁综合接地系统与其它地下设备的关系 地铁综合接地系统的作用 钢轨作为回流导体承载着牵引回流。 牵引变电所 回流线 受电弓 牵引网接触线 钢轨 吸上线 绝缘垫板 路基 4.3 牵引变电所综合接地的特点 牵引回流流过钢轨与大地间的泄漏电阻，产生钢轨对地电位。 … 4.4 钢轨对地电位的形成 高速铁路10000kW。 普速铁路2000-3000kW。 对地泄漏电阻大。 路床电阻率高。 高架桥上接地引线长。 隧道内路基电阻率高。 导致钢轨电 位显著升高。 牵引负荷大 无砟轨道 桥隧比例高 4.5 高速铁路对钢轨电位的影响 日本山阳新干线运行初期钢轨电位达750V. 我国某铁路段现场实测结果，牵引电流约200A， 钢轨电压接近100V. 高速铁路牵引电流达300-500A，钢轨电位会更高！ 优点：理论上，可以使钢轨电压可降低一半； 缺点：上下行会车时，效果不明显； 使无负荷一侧钢轨电位升高，危害天窗作业人员安全 A B C 接触网 上行轨 下行轨 接触网 A B C 牵引变电所 牵引变电所 （1）将上下行钢轨进行连接 横向连接 4.6 降低钢轨电位的措施 直供方式 +回流线 降45% 带回流线 直供方式 AT 降30% （2）改变供电方式 （3）増加钢轨与保护线的连接线（CPW）密度 CPW密度增加一倍后，钢轨电压降低约20% （4）设置综合接地系统。 系统概述：将铁路沿线的牵引供电回流系统、电力供电系 统、信号系统、通信及其他电子信息系统、建筑物、道床 等需要接地的装置通过贯通地线连成一体的接地系统。 系统核心：综合贯通地线。 路基段贯通线 桥梁段贯通线 隧道段贯通线 主要作用：减小接地电阻，降低钢轨电压； 为沿线设备提供公共参考地电位； 4.7 牵引变电所综合接地的特点 （1）接地系统以综合贯通