亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        電氣化鐵路接觸網(wǎng)防雷研究

        2022-06-08 01:41:58
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2022年4期
        關(guān)鍵詞:承力索滾球避雷線

        馬 健

        (中國鐵建電氣化局集團第二工程有限公司,山西 太原 064000)

        0 工程概況

        該文以某高速鐵路建設(shè)項目作為研究案例,該鐵路是我國高速鐵路系統(tǒng)中的關(guān)鍵性組成部分,高速鐵路的行車速度設(shè)計為200km/h。建設(shè)沿線設(shè)計有6 個汽車客運站點,沿線總長度設(shè)計為292km,沿線設(shè)計有96 座橋梁,其中,橋梁的總長度設(shè)計為152km。該段高速鐵路的運營長度為199.633km,沿線管轄5 個工區(qū),接觸網(wǎng)施工人員的數(shù)量為93 人。

        1 接觸網(wǎng)防雷設(shè)計

        1.1 避雷線架設(shè)高度的設(shè)計

        結(jié)合我國電力系統(tǒng)既往運營狀況來看,在電力系統(tǒng)中設(shè)置避雷線能提高電力線路耐雷性能。由于電力線路的絕緣等級要求非常高,感應(yīng)雷電壓雖然也有一定的可能會導(dǎo)致絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象,但是這種現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性非常小,設(shè)置避雷線的核心目的是防避雷擊。接觸網(wǎng)自身的絕緣能力不是很強大,一旦遇到接觸網(wǎng)遭雷擊,所有的絕緣子過電壓都會出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。因此,在接觸網(wǎng)中設(shè)置防雷裝置不但需要避雷線發(fā)揮出規(guī)避雷擊的作用,同時應(yīng)兼顧防感應(yīng)雷的實際效能。通常情況下,避雷線的安裝位置主要在支柱上側(cè)和承力索上側(cè)這2 個部位。

        方式一:將避雷線安裝在支柱的上側(cè)。避雷線安裝的高度須保證其可以屏蔽承力索,基于此,考慮避雷線安裝的實際成本問題,在保證避雷效果的同時應(yīng)兼顧經(jīng)濟性原則。

        方式二:將避雷線安裝在承力索的上側(cè)。若安裝在此部位,則需要適當將避雷線做傾斜處理,同時承力索的保護角應(yīng)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

        從避雷線的保護角度來說。漢宜高鐵建設(shè)工程項目中,承力索的均值為6867mm,將避雷線安裝在8300mm 部位,簡單來說是避雷線高于承力索1400mm,在該情況下,避雷線的保護角計算表達式如下。

        tg=3000/(8300-6867),=64.47°可以發(fā)現(xiàn),該計算值大幅度超過標準保護角度(200°~300°),這種結(jié)果必然會增大雷擊的可能性。如保護角控制在30°以內(nèi),避雷線與承力索之間的高度差距為5192mm,避雷線的實際安裝高度則是12059mm。如保護角控制在200°以內(nèi),避雷線的高度應(yīng)高于承力索8242mm,實際安裝高度為15109mm。雖然保護角滿足規(guī)范要求,但是接觸網(wǎng)的支撐柱高度會超過常規(guī)性支柱的2 倍,這就意味著施工單位須承擔的成本大幅度增加,還會涉及設(shè)計圖紙變更。

        根據(jù)該情況,通過加高支柱降低保護角不符合施工項目的經(jīng)濟性原則。當避雷線安裝在承力索的上側(cè)時,雷擊打在避雷線上時會產(chǎn)生高強度的電壓,假若電壓超過了承力索與避雷線之間的擊穿電壓,則會出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。根據(jù)我國現(xiàn)行管理規(guī)范要求來看,雷擊現(xiàn)象出現(xiàn)后,應(yīng)該保證避雷線與導(dǎo)線的距離達標,如采用第二種施工方法,當避雷線受到雷擊,原材料會因為受到雷擊產(chǎn)生電壓,假若電壓值非常高,會導(dǎo)致閃絡(luò)現(xiàn)象出現(xiàn)。避雷線的跨中距離須滿足以下要求:

        式中:為避雷線與導(dǎo)線之間的距離;為跨距。

        假若取值為60m,那么承力索與避雷線之間的距離不得低于1720mm,二者之間的高度差異則不得低于1070mm。結(jié)合相關(guān)機構(gòu)的調(diào)研結(jié)果來看,當避雷線與接觸網(wǎng)產(chǎn)生電磁耦合效應(yīng)時,耦合系數(shù)與防治感應(yīng)雷之間的關(guān)聯(lián)性為正比關(guān)聯(lián)性。假若將避雷線安裝在承力索上方,則可以提高耦合系數(shù),在這種情況下,耦合系數(shù)主要與線索之間的距離存在關(guān)聯(lián)性,當避雷線與接觸網(wǎng)之間的距離越大,耦合系數(shù)則越小。在保護角一致的情況下,將避雷線安裝在承力索的上側(cè)時,其所對應(yīng)的耦合系數(shù)明顯超過支柱上側(cè)的耦合系數(shù)。假若建設(shè)沿線的地面受到雷擊,接觸網(wǎng)、避雷線則會產(chǎn)生感應(yīng)過電壓,絕緣子兩側(cè)的電位是相同的,當電壓差距減少以后可以規(guī)避閃絡(luò)現(xiàn)象。

        根據(jù)滾球計算方法來說。根據(jù)計算基本原理進行分析,從圖1 中可以發(fā)現(xiàn),當避雷線在高度、平面內(nèi)時,可以按照以下表達式計算保護半徑:

        圖1 滾球法計算避雷線保護范圍

        式中:r為避雷線在h高度保護半徑(m);為避雷線的按照高度(m);h為滾球的半徑(m);h為被保護物的高度(m)。

        結(jié)合以上信息可以發(fā)現(xiàn),假若想要計算出避雷線的高度,應(yīng)確保承力索處于被保護狀態(tài),由此才可以確定接觸網(wǎng)的其他線索仍處于被保護狀態(tài)。以常規(guī)性的中間柱對應(yīng)的承力索來說,承力索的滾球半徑為=30m,利用h=5.33+1.66=6.9m,r=3.2m 可以計算出避雷線的安裝高度,確定為10m,支柱的高度按照9.5m 進行計算,在該情況下,施工人員只需要將避雷線安裝在支柱頂部以上50cm 處即可。

        假若滾球緊貼在地表上或需要使用導(dǎo)線,當球體(、)只觸及到大地和被保護的導(dǎo)線(接觸線T、饋線F)時,經(jīng)過支柱中心線方向與球體的交點得到避雷線最低架設(shè)高度,當需要同時保護接觸線T、饋線F 時,計算中取2 個高度中較大值作為避雷線的最后架設(shè)高度,饋線F 和接觸線T均在避雷線的保護范圍內(nèi)。

        圖2 單線鐵路避雷線高度計算圖

        以點部位作為避雷線安裝位置進行計算,可整理出公式(2)和公式(3)。

        進一步可得到公式(4)。

        因此,點位的避雷線高度如公式(5)所示。

        式中:為接地引下線(m);為F 線與地面之間的高度(m);R為假設(shè)的滾球半徑(m);為避雷器高度(m);為避雷線最低高度(m);為接觸線水平支架的長度;h為饋線F 線到地面的垂直高度;h為接觸線T 線到地面的垂直高度;為T 線與支柱之間的水平距離(m);為T 線與地面之間的高度(m);T 為保護接觸線。

        如圖3 所示,首先利用滾球、、沿著被保護的導(dǎo)線滾動,確定避雷線的安裝高度的保護范圍。

        圖3 復(fù)線鐵路避雷線高度計算圖

        利用滾球在鐵軌上進行移動,觀察避雷線是否可以保護T 線。將滾球的半徑確定為30m,并帶入至表達式中進行計算,得出T 線處于保護范圍以內(nèi)。通過進一步分析,發(fā)現(xiàn)在對鐵路進行防雷設(shè)計的過程中,不需要對T 線保護進行防雷設(shè)計。

        避雷線的高度主要由滾球半徑的數(shù)值確定,根據(jù)我國現(xiàn)行的防雷管理規(guī)范要求,滾球半徑主要有以下3 種標準:30m、40m、60m。具體情況見表1。

        表1 滾球半徑對應(yīng)的避雷線高度(單位:m)

        假如區(qū)域內(nèi)的雷擊時間、雷暴時間比較短,則可以將滾球的半徑確定為60m,該標準下的施工成本比較低,且能夠滿足規(guī)范要求。

        1.2 接觸網(wǎng)雷電過電壓仿真

        國內(nèi)外研究學(xué)者加大雷電流的研究力度,在研究的過程中構(gòu)建出很多研究模型,其中使用比較頻繁的研究模型是雙指數(shù)函數(shù)研究模型。該文選擇使用雙指數(shù)函數(shù)研究模型對問題進行進一步調(diào)研。結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)所收集的數(shù)據(jù)進行分析,目前全世界范圍內(nèi)的電流波形基本相同,尚未表現(xiàn)出較大的差異,通常情況下,波頭的長度大概為2.6m,波長為50m,在實際模擬的過程中,仍然選擇使用該數(shù)值進行計算。

        結(jié)合我國電氣化鐵路接觸網(wǎng)的實際情況,假如天氣狀況比較惡劣,那么出現(xiàn)雷擊接觸網(wǎng)的可能性非常大。當接觸線與承力索用吊繩連接時,在采用模擬試驗的過程中可以將接觸線與承力索看作一個整體,將2 條線看作一條線,不對其進行區(qū)分處理,通過試驗總結(jié)出以下觀點。1)在出現(xiàn)雷擊現(xiàn)行之前或雷擊接觸線之后,接觸線的電壓值并未發(fā)生比較大的波動,始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。2)在出現(xiàn)雷擊現(xiàn)行的瞬間,正饋線與接觸線會形成較大的過電壓,該部分電壓甚至可以高達數(shù)百千伏,具備較大的破壞性。

        結(jié)合實際情況來說,正饋線往往安裝在農(nóng)田一側(cè)的支柱上,直接與承力索安裝在一起,接觸線與正饋線的安裝高度應(yīng)該是相同的。通過調(diào)研,總結(jié)出以下觀點。1)當正饋線出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象時,接觸線的過電壓與有效值明顯低于正饋線的數(shù)值。2)接觸線的過電壓數(shù)值大概為34V,正饋線的過電壓約為53V。3)雷擊現(xiàn)象產(chǎn)生的過電壓對應(yīng)鋼軌電壓造成的影響非常大。

        2 接觸網(wǎng)防雷具體實施方案

        2.1 增設(shè)架空避雷線

        當前,我國的鐵路接觸網(wǎng)防雷設(shè)計是根據(jù)滾球法、保護角來計算出接閃器的安裝位置,結(jié)合實際情況來說,使用這2 種方法確定出來的接閃器位置可能會與實際情況產(chǎn)生較大的差異。現(xiàn)行規(guī)范明確提出,不鼓勵采用保護角法來確定接閃器的位置,建議利用滾球法確定接閃器的位置。

        根據(jù)高鐵運營的具體狀況來看,地線安裝位置及保護范圍應(yīng)根據(jù)滾球法確定。滾球半徑為=30m,利用滾球半徑計算出地線的保護范圍為22.5m。

        采用滾球法進行計算,通常將避雷線安裝在中間柱的位置,假如承力索、正饋線全部處于保護范圍中,只需要將地線設(shè)置在導(dǎo)線肩架上側(cè)即可,通過計算得出地線肩架上側(cè)的距離為70cm。

        針對錨段節(jié)點部位尤其是絕緣錨段節(jié)點部位,為了保證該部位擁有足夠的縫隙,需要適當提升承力索,當承力索高度提高,地線也隨之提高,經(jīng)過計算得出地線肩架柱頂以上距離為1.3m。

        為保證施工人員安裝作業(yè)的便利性,該文將地線肩架的安裝高度確定為1.3m。

        為保證雷電流穿過地線時不會對弱電設(shè)備造成影響,需要對地線做絕緣處理,將絕緣子安裝在地線表面,以達到隔離弱電設(shè)備的目的。

        地線的下側(cè)錨固點與線段保持相同。隧道外側(cè)的地線應(yīng)該安裝在隧道口。

        架空地線接地措施如下。1)接地裝置的安裝間距設(shè)計為200m,所有的接地裝置須單獨做接地處理。2)路基區(qū)段,避雷線的接地至少外沿出路基20m,將接電線與獨立接地極進行連接,接地極的阻值控制在10Ω 以下。3)橋梁區(qū)段,假如該路段的環(huán)境比較理想,可以適當提高墩臺的高度,在施工條件運行的情況下安裝獨立接地極。假若施工條件不允許,可以采取就近安裝的原則。將磚基礎(chǔ)、墩臺的接地鋼筋作為接地極進行使用。4)為了保證地下引線與第界限連接足夠牢固,應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場的實際情況合理選擇引線材料,引線優(yōu)先選擇使用銅芯電纜,該材料具備良好的絕緣性。

        結(jié)合電力系統(tǒng)的管理要求來看,架空避雷線往往選擇使用鍍鋅鋼絞線,該原材料的性能比較強大,可以滿足電力系統(tǒng)的管理要求。設(shè)置避雷線的核心目的是保證高速鐵路的接觸網(wǎng)不會受到雷擊影響,同時需要兼顧擴大導(dǎo)線的橫截面積,提升導(dǎo)線的抗拉伸強度,因此在實際選擇避雷線原材料時,首選鍍鋅鋼絞線比較合適。進一步來看,結(jié)合防雷管理要求及設(shè)計要求,使用鍍鋅鋼絞線作為避雷線時,保證避雷線的橫截面不得低于50mm。此外,為有效提高避雷線的張拉力,該文建議選擇使用5mm 的鍍鋅鋼絞線。

        2.2 適當增加避雷器

        以下關(guān)鍵部位必須要安裝避雷器:1)區(qū)間車站的戰(zhàn)場區(qū)域、區(qū)間分段區(qū)域的絕緣錨段節(jié)點部位;2)長度超過2km的隧道以及隧道兩側(cè)的進出口部位;3)供電線路的長度小于其沖擊特性長度時,電纜線路應(yīng)在兩端分別裝設(shè)避雷器;4)基接觸網(wǎng)的各個網(wǎng)點、控制開關(guān)等關(guān)鍵性構(gòu)建及路段。

        2.3 該方案取得的效果

        2005 年,漢宜高速運營單位對防雷設(shè)置進行改造施工,改造的核心內(nèi)容為“一所兩臂”,上行接觸網(wǎng)、下行接觸網(wǎng)的避雷線改造工程,沿線總長度為82.902km,總計52 個避雷線錨段。避雷線安裝的實際效果如下。通過對沿線變電所的雷擊跳閘次數(shù)進行分析,2012 年總計出現(xiàn)2 次雷擊跳閘事件;2013 年總計出現(xiàn)2 次雷擊跳閘事件;2014 年總計出現(xiàn)1 次雷擊跳閘事件;2015 年時總計出現(xiàn)1 次雷擊跳閘事件。發(fā)生雷擊跳閘事件的部位位于施工單位以內(nèi),但是當時尚未竣工。通過2015 年改造以后沿線出現(xiàn)雷擊跳閘事件的發(fā)生率為0%,改造取得了良好的效果,同時論證了上文的研究結(jié)果。

        3 結(jié)語

        綜上所述,高速鐵路接觸網(wǎng)防雷設(shè)計的質(zhì)量在很大程度上影響高速列車運行過程中的安全性與穩(wěn)定性。在實際設(shè)計過程中,必須結(jié)合鐵路沿線的雷電發(fā)生規(guī)律、特點、環(huán)境、地形等多個影響因素展開設(shè)計,面對不同的影響因素采取不同的應(yīng)對措施,不僅需要保證避雷線線路設(shè)計的合理性,同時應(yīng)該保證避雷線架設(shè)高度的合理性,在必須達到要求的情況下可以增設(shè)其他設(shè)備作為補充,保障高速列車安全、順利通行。

        猜你喜歡
        承力索滾球避雷線
        基于滾球法的三角形避雷線最小保護高度計算方法
        吉林電力(2022年2期)2022-11-10 09:25:04
        滾球
        不等高軟橫跨橫向承力索計算及計算結(jié)果判斷研究
        甘肅科技(2020年20期)2020-04-13 00:30:40
        接觸網(wǎng)系統(tǒng)的主導(dǎo)電回路及其維護
        某避雷線斷裂原因分析
        巾邊滾球
        地鐵隧道內(nèi)柔性架空接觸網(wǎng)承力索換線方案
        電氣化鐵道(2016年4期)2016-04-16 05:59:51
        鐵路接觸網(wǎng)承力索防護措施探究
        躲地滾球
        淺談城市輸電線路防雷電設(shè)計的應(yīng)用
        伊人亚洲综合网色AV另类| 91日本精品国产免| 亚洲中文字幕无码爆乳app| 插入中文字幕在线一区二区三区| 国产suv精品一区二区69| 久久99国产精品久久99| 一区二区三区在线日本视频| 亚洲爆乳大丰满无码专区| 国产精品久久毛片av大全日韩| 国内精品免费一区二区三区 | 国产成人av一区二区三区在线观看 | 偷拍av一区二区三区| 亚洲成年网站在线777| 中国老熟妇自拍hd发布| 漂亮人妻洗澡被公强 日日躁| 日本国产精品高清在线| 91尤物在线看| 爽妇网国产精品| 国产乱xxⅹxx国语对白| 精品日韩亚洲av无码| 日韩av天堂一区二区三区在线| 亚洲av福利天堂在线观看| 婷婷丁香91| 天天看片视频免费观看| 成人国成人国产suv| 精品亚洲一区二区三区四区五| 亚洲一区有码在线观看| 国产av色| 亚洲毛片网| 欧美黑人疯狂性受xxxxx喷水| 日本入室强伦姧bd在线观看| 99久久无码一区人妻| 男性av天堂一区二区| 日本岛国视频在线观看一区二区 | 男女激情床上视频网站| 亚洲AV秘 无码二区在线| 国产精品久久无码一区二区三区网| 亚洲人成无码网站在线观看| 亚洲一区av在线观看| 精品无码久久久久久久久水蜜桃| 青青草小视频在线观看|