重载条件下牵引电流对桥梁区间信号电缆的影响研究

以重载铁路的信号电缆烧损故障为研究背景,研究AT供电方式和贯通地线的条件下牵引电流在信号电缆中的分布以及桥梁因素对其影响。首先,利用连续性微分方程和离散的节点方程对钢轨电流进行仿真计算和对比,并对重载条件下牵引电流分布模型中的关键阻抗参数进行计算。然后,建立AT供电方式和贯通地线条件下复线铁路全并联牵引供电系统的节点模型,给出不同牵引回流路径中的电流分配比例。研究桥梁因素对电流分配的影响,得出信号电缆双端接地时电缆外铠装和护套中的传导性电流。现场实际测试结果证明,实际电流分配与仿真结果基本一致。本综合模型可为分析牵引电流对电缆产生干扰的机理提供参考。     

重载桥梁区段信号电缆防护牵引电流影响的改造措施

由于重载铁路牵引电流增大,对轨旁信号电缆的干扰也趋于严重,尤其在桥梁区段,甚至出现电缆烧损的情况。在此背景下,首先对大秦线AT供电和贯通地线条件下的接地方案和特点进行概述,系统总结重载条件下信号电缆对牵引电流干扰进行防护的改造措施,包括消除可能引起电弧放电的电位差、对信号电缆和贯通地线进行物理隔离、必要条件下加设地网、对贯通地线进行断线检测、有效防止接触网闪络等现象、信号电缆双端接地宜改为单端接地等。     

高速铁路对信号电缆的磁影响研究

利用Matlab/Simulink对现有的3种AT供电模式牵引网进行仿真,模拟正常负载和短路故障的情况,得到不同供电模式下贯通地线电流的变化。再带入磁耦合计算模型,得到信号电缆的感应电动势。仿真结果表明:感应电动势均未超过规定值,但新模式下故障时信号电缆的感应电动势达到90 V,该值偏大,需加设防护装置。     

牵引电流对桥梁区段信号电缆的电磁串扰研究

随着高速铁路的快速发展,铁路现场信号电缆受干扰的问题愈发突出,特别是在贯通地线和信号电缆同槽铺设的桥梁区段,对铁路运输的安全造成不良影响。在考虑桥梁区段特点的基础上,针对信号电缆双端接地的情况建立加入信号电缆外皮的牵引供电系统链式网络模型,利用潮流算法进行仿真计算,通过实测数据验证模型的有效性。分析信号电缆串扰的主要来源,在所建立模型的基础上计算信号电缆受串扰产生的感应电动势,考虑贯通地线和信号电缆间距对其影响,并给出故障条件下信号电缆的适宜长度,为减少铁路信号电缆的串扰影响和其铺设方法的研究提供参考依据。     

纵向分段式全并联AT牵引供电系统建模与仿真

在分析纵向分段式全并联AT所主接线办案的基础上,针对纵向分段式全并联AT牵引供电系统的结构特点,在MATLAB／Simulink软件平台下,采用模块化设计的方法,建立了牵引变电所模型、牵引网模型、AT所模型和分区所模型,在该基础上搭建了纵向分段式全并联AT牵引供电系统仿真模型,得出了短路故障时牵引变电所、AT所和分区所的阻抗特性。     

电气化铁路电力电缆故障电流对信号电缆的电磁影响

根据电气化铁路电力电缆与信号电缆铺设特点,以电磁理论为依据,提出故障电流在信号电缆芯线上产生的感应纵电动势计算公式,同时提出贯通地线与信号电缆芯线之间的的互感系数计算公式、信号电缆外皮与芯线之间的互阻抗计算公式。采用某试验段信号电缆敷设参数,在贯通地线和信号电缆平行接近长度分别为2和15km条件下,计算电力电缆故障电流在信号电缆芯线上产生的纵向感应电动势。计算结果表明:2km长信号电缆芯线总的纵向感应电动势小于430V的限值规定;在电力电缆故障电流为100A时,15km长信号电缆芯线实际的纵向感应电动势也低于430V;在贯通地线和信号电缆外皮流过相同电流时,信号电缆外皮在信号电缆芯线上产生的纵向感应电动势大于贯通地线在信号电缆芯线上产生的纵向感应电动势;从降低芯线感应电动势的角度看,信号电缆采用双端接地方式不如单端接地方式。实测结果验证了计算结果的正确性。     

全并联AT牵引网广域保护方案分析和改进

目前,全并联AT牵引网广域保护方案通过在变电所、AT所和分区所配置距离保护和联跳保护构成同一供电臂整体保护,实现了保护的选择性和速动性.本文利用计及自耦变压器漏抗的全并联AT牵引网等值电路,推导说明了目前全并联AT牵引网广域保护存在的死区问题,并提出了相应的改进方法.     

全并联AT供电牵引网断线接地故障分析

对全并联AT供电牵引网断线接地故障时变电所出口处的测量阻抗进行了理论分析与推导;结合接触网实际参数,采用Matlab/Simulink进行了仿真,给出全并联AT供电牵引网各种短路、断线接地故障的测量阻抗—距离特性曲线;最后针对全并联AT供电方式供电臂以负荷开关进行并联的接线形式,给出供电臂保护配置方案,以期为全并联AT供电牵引网馈线保护的配置提供参考。     

朔黄铁路全并联AT牵引网继电保护方案分析

介绍了国内高速铁路全并联AT牵引网的典型继电保护方案,分析了各方案对朔黄铁路的适用性,有针对性地提出了朔黄铁路全并联AT牵引网继电保护的优化解决方案。     

全并联AT供电牵引网故障测距方案的研究

在全并联AT供电牵引网故障测距原理的基础上,提出了针对全并联AT供电牵引网故障测距的方案,分析了整个方案所采用的故障测距原理、原理所需信息量的提取及传输、故障启动原理、数据同步方法、数据处理算法、软硬件结构,为全并联AT供电牵引网故障测距装置的研制提供了必要的依据。     

利用综合接地的工艺工法解决普速铁路长大桥隧地段信号接地问题

为了减少电力牵引区段牵引电流及雷电对ZPW-2000(UM)轨道电路设备的干扰,信号专业沿铁路线敷设了铜质贯通地线,贯通地线的接地电阻要求不大于1Ω。普速铁路长大桥隧地段信号接地可借鉴《铁路综合接地系统》(通号(2009)9301)中施工工艺工法,指导信号接地的设计及施工。新建铁路山西中南部铁路通道工程,桥隧总长约394 km,占总线路长度的42.8%,长度大于1 km的桥隧要求设信号接地,接地钢筋原则上采用构筑物非预应力结构钢筋。电力、接触网等强电的接地不与信号接地钢筋接触。桥隧地段仅设于线路右侧的通信信号电缆槽内设信号接地贯通地线,电力电缆槽不设贯通地线。     

基于牵引电缆的电气化铁路牵引网长距离供电方案

将牵引电缆与电气化铁路既有牵引网通过横向连接线并联,基于并联后的牵引网(简称"电缆牵引网"),将供电方式分为电缆+直供方式和电缆+AT供电方式(包括日本方式、法国方式和新型方式),并以电缆+日本AT供电方式为例,设计同相供电和异相供电方式下的电缆牵引网长距离供电方案;在建立电缆牵引网等值电路模型和链式电路模型的基础上,...     

带回流线直供全并联供电在山区电气化铁路的应用

文章从负荷特点入手，针对山区电气化铁路的特点，提出采用直供全并联供电方式解决200km／h及以上客货共线山区电气化铁路供电难题，并从载流能力、牵引网电能损耗、牵引网电压损失等3个方面对全并联供电应用到山区电气化铁路中的供电能力进行了分析，得出在山区大坡道线路上，采用直供全并联供电方式供电能力基本同AT供电方式的结论。     

高通滤波装置引起的牵引网低次谐波放大分析

通过建立AT全并联牵引网谐波模型,分析了二阶高通滤波器滤波时产生低次谐波放大的原因,并提出相关建议。     

全并联AT供电牵引网短路故障分析

针对全并联AT供电牵引网的3种短路故障,结合当量等值电路进行了理论分析,得出了各种不同故障下的电流分布情况。通过对电流分布分析,提出了适合全并联AT供电牵引网的故障测距方法,并给出了3种情况下的线路测量阻抗。     

客运专线牵引网保护方案设计

国内客运专线牵引供电系统普遍采用全并联AT供电方式,由于接入电压等级提升、负荷电流增加、谐波含量降低等因素,传统的牵引网保护配置已不能满足新型牵引网的要求。针对国内客运专线牵引供电系统的特点和要求,对其牵引网的馈线、AT所和分区所的进线和自耦变压器进行了新型保护方案的配置设计。     

高速铁路综合接地系统优化设计

随着我国高速铁路建设的全面展开,其接地安全问题已提上日程,必须开展深入研究才能满足应用需要。本文针对全并联AT供电方式的特点引入了几种降低轨道电位措施的方案,并运用Matlab/Simulink,根据实际全并联AT供电牵引网的参数和接地系统的参数建立了综合接地系统的仿真模型,在这个模型下,对各种接地措施进行了仿真,并通过仿真验证其可行性。     

同相AT牵引网供电方式及保护方案研究

针对同相AT牵引供电系统,提出了一种采用全并联AT的双边供电(或多电源供电)的牵引网供电方式,对其电能损失在理论上与现有的AT分区所并联的单边供电系统进行了比较,优越性显而易见,并进一步对其供电臂的保护控制方案进行了分析.该牵引网供电方式能使负荷在上下行以及多个供电臂内进行均衡,有较好的供电质量,满足高速、重载的牵引发展要求.     

全并联AT牵引网行波故障测距研究

全并联AT牵引网是我国高速电气化铁路供电系统中重要的供电架构,其快速精确的故障定位对保障电气化铁路安全畅通运行具有重要意义。在全并联AT牵引网发生故障短路的情况下,通过测取短路故障行波的波头到达时间以及行波测距原理,找出线路的故障位置。根据全并联AT牵引网的架构特点,采用D型双端行波测距法,通过误差较小的北斗卫星导航系统同步时钟实现数据的同步采样,并根据小波变换的信号奇异性检测原理和模极大值理论对两端测得的行波信号进行数据处理,有效解决了行波波头的识别和提取问题。通过仿真实验验证,得出的结果与实际故障位置相差不大,能够实现线路的快速精准定位。     

高铁牵引电流分布及贯通地线工程配置研究

我国正在规划400 km/h高速铁路,在更高速度下信号系统和接地系统的适应性有待于全面分析和评估。本文结合中国高速铁路背景,关注牵引供电系统中的主要设计参数,对比连续模型与节点模型,针对AT供电复线条件,搭建其参数可变的节点电压模型并进行仿真计算;对贯通地线截面积及其正常条件下的载流量、暂态条件下的熔断电流等特性对牵引电流分布的影响进行研究,并得出TJ-70型贯通地线能满足400 km/h条件下绝大部分情况泄流要求的结论。