雷擊高速鐵路綜合接地系統(tǒng)的沖擊響應特性研究.pdf

1、雷擊故障嚴重影響著我國高速鐵路的安全運營。雷擊高速鐵路時，雷電流通過綜合接地系統(tǒng)散流，會使鋼軌、貫通地線上的電位升高，導致與之相連的鐵路沿線通信、信號等弱電設備損壞，嚴重時會造成行車事故及人員傷亡。為減少雷擊故障造成的危害，急需研究綜合接地系統(tǒng)的雷電沖擊響應特性。
　　我國高速鐵路綜合接地系統(tǒng)以貫通地線為主干，充分利用鐵路沿線橋梁、隧道、接觸網(wǎng)支柱基礎等構筑物接地裝置作為接地體，通過貫通地線將鐵路沿線其他設施接地裝置等電位連接在一

2、起。綜合接地系統(tǒng)結構復雜，且綿延幾十公里，與電力系統(tǒng)的接地存在巨大差異。
　　本文在CDEGS仿真平臺中搭建了路基地段、橋梁段以及隧道段綜合接地系統(tǒng)，通過大量的仿真計算，研究了綜合接地系統(tǒng)的沖擊響應特性。首先，計算了路基地段綜合接地系統(tǒng)的工頻接地電阻以及沖擊接地電阻。發(fā)現(xiàn)其沖擊接地電阻比其工頻接地電阻大，且其工頻接地電阻、沖擊接地電阻隨土壤電阻率的增大而成正比例增大。分析了雷擊點不同時，雷電流在綜合接地系統(tǒng)中的散流路徑。其次，研究

3、了路基段貫通地線和接觸網(wǎng)支柱基礎的散流效果，發(fā)現(xiàn)貫通地線的散流效果比接觸網(wǎng)支柱基礎的散流效果好，且在距離雷擊點左右各250m的范圍內，有80％以上的雷電流通過接地極流入了大地。再次，分析了影響路基段綜合接地系統(tǒng)沖擊響應的因素，其中土壤電阻率、雷擊點位置、雷電流幅值將會嚴重影響鋼軌及貫通地線的沖擊響應電位幅值及安全距離，貫通地線半徑對沖擊響應的影響可以忽略。最后，研究了橋梁段、隧道段綜合接地系統(tǒng)的雷電沖擊響應特性。橋梁段鋼軌及貫通地線上的