軌道交通供電系統(tǒng)的防雷與接地

內(nèi)容概要

　　《軌道交通供電系統(tǒng)的防雷與接地》對軌道交通供電系統(tǒng)防雷與接地技術(shù)的基本原理、分析方法及工程計算進行了全面系統(tǒng)的闡述，內(nèi)容涵蓋了電氣化鐵路、輸電線路及地鐵站的防雷與接地技術(shù)。全書分為兩篇12章，介紹了雷電機理和架空線路雷擊特性，闡述了接地網(wǎng)的測量方法、地網(wǎng)接地電阻的計算、導(dǎo)體優(yōu)化布置方法；研究了架空線路的雷擊計算方法，并在此基礎(chǔ)上研究了青藏鐵路高原凍土環(huán)境下的防雷與接地；分析了鋼軌電位的形成機理和影響因素，介紹了牽引網(wǎng)的接地與回流及地鐵站接地系統(tǒng)。本書重點闡明防雷與接地技術(shù)的分析計算，內(nèi)容包括防雷與接地領(lǐng)域最新的研究成果。
　　《軌道交通供電系統(tǒng)的防雷與接地》理論方法先進，工程分析計算翔實，適合從事電力系統(tǒng)和鐵路系統(tǒng)防雷與接地研究的科研人員，以及防雷與接地設(shè)計及其相關(guān)行業(yè)的工程技術(shù)人員閱讀，也可作為高等學(xué)校電氣工程等專業(yè)教師及研究生的參考書。

書籍目錄

序一
序二
前言
第一篇 防雷與接地的原理
第1章 電氣化軌道交通發(fā)展概況
1.1 電氣化鐵路的發(fā)展概況
1.1.1 電氣化鐵路的發(fā)展歷史
1.1.2 高速鐵路的發(fā)展概況
1.1.3 我國高速鐵路的發(fā)展規(guī)劃
1.2 城市軌道交通的發(fā)展概況
1.2.1 城市軌道交通行業(yè)特點
1.2.2 世界城市軌道交通的發(fā)展概況
1.2.3 我國城市軌道交通的發(fā)展概況
1.3 防雷與接地技術(shù)的重要意義
參考文獻
第2章 雷電機理及其參數(shù)統(tǒng)計法
2.1 雷電機理及其參數(shù)
2.1.1 雷電機理
2.1.2 雷電參數(shù)
2.1.3 雷電流波形參數(shù)估計
2.2 雷電參數(shù)的監(jiān)測統(tǒng)計
2.2.1 雷電參數(shù)的監(jiān)測方法
2.2.2 區(qū)域雷電參數(shù)統(tǒng)計
2.2.3 架空線路走廊的雷電參數(shù)統(tǒng)計
2.3 火花放電通道選擇性實驗
2.3.1 實驗裝置介紹
2.3.2 火花放電選擇性分析
參考文獻
第3章 架空線路雷擊特性
3.1 反擊計算方法分析
3.1.1 反擊的規(guī)程分析法
3.1.2 反擊的pscad仿真分析法
3.1.3 反擊耐雷水平的影響因素
3.2 繞擊計算方法分析
3.2.1 電氣幾何模型的三維拓展
3.2.2 輸電線路繞擊率的三維分析
3.3 避雷器在輸電線路防雷中的應(yīng)用
3.3.1 避雷器安裝方式
3.3.2 避雷器的保護范圍
3.3.3 避雷器放電電流和能量
參考文獻
第4章 接地網(wǎng)的測量方法
4.1 地電參數(shù)
4.1.1 土壤電阻率及影響因素
4.1.2 特殊土壤
4.1.3 異質(zhì)土壤的影響
4.2 土壤電阻率的測量
4.2.1 均勻土壤電阻率的測量
4.2.2 不均勻土壤電阻率的測量
4.2.3 csamt技術(shù)的應(yīng)用
4.2.4 土壤參數(shù)的數(shù)值分析
4.3 地網(wǎng)接地電阻的測量
4.3.1 接地電阻的測量原理及方法
4.3.2 影響接地參數(shù)測試的因素
4.3.3 變頻數(shù)字式接地電阻測量裝置
參考文獻
第5章 接地降阻的方法及其原理
5.1 外引地網(wǎng)的降阻效果分析
5.1.1 雙地網(wǎng)接地電阻計算
5.1.2 雙地網(wǎng)降阻效果分析
5.1.3 雙地網(wǎng)降阻效果在工程中的應(yīng)用
5.2 深井接地的降阻效果分析
5.2.1 深井接地電阻的計算方法
5.2.2 深井與地網(wǎng)之間的配合
5.2.3 深井接地效果的影響因素
5.3 接地模塊及其降阻效果
5.3.1 接地模塊的組成及降阻原理
5.3.2 接地模塊降阻的影響因素
參考文獻
第6章 地網(wǎng)接地電阻計算及其優(yōu)化布置
6.1 水平雙層土壤地網(wǎng)接地電阻的計算
6.1.1 地網(wǎng)模型
6.1.2 與均勻土壤中地網(wǎng)接地電阻的關(guān)系
6.1.3 地網(wǎng)接地電阻計算公式
6.2 垂直雙層土壤地網(wǎng)接地電阻的計算
6.2.1 地網(wǎng)模型
6.2.2 與均勻土壤中地網(wǎng)接地電阻的關(guān)系
6.2.3 地網(wǎng)接地電阻計算公式
6.3 接地導(dǎo)體的優(yōu)化布置
6.3.1 接地網(wǎng)網(wǎng)孔數(shù)的確定
6.3.2 地網(wǎng)均壓帶位置優(yōu)化
6.3.3 長方形地網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計
參考文獻
第二篇 輸電系統(tǒng)的防雷與接地
第7章 輸電線路雷擊跳閘率計算
7.1 雷電流幅值分布概率
7.1.1 行業(yè)標準給出的雷電流幅值概率
7.1.2 國外的雷電流幅值概率公式
7.1.3 實測的雷電流幅值概率
7.2 雷電易擊區(qū)段地形特點及跳閘率計算
7.2.1 雷擊區(qū)地形特點
7.2.2 常規(guī)繞擊跳閘率的計算
7.2.3 地形與繞擊跳閘率
參考文獻
第8章 接觸網(wǎng)線路的防雷
8.1 接觸網(wǎng)直擊雷過電壓
8.1.1 接觸網(wǎng)直擊雷過電壓產(chǎn)生機理
8.1.2 接觸網(wǎng)直擊雷仿真模型
8.1.3 接觸網(wǎng)直擊耐雷水平
8.2 接觸網(wǎng)感應(yīng)雷過電壓
8.2.1 接觸網(wǎng)感應(yīng)雷過電壓
8.2.2 懸式絕緣子的耐雷水平
8.2.3 棒式絕緣子的耐雷水平
8.3 接觸網(wǎng)雷擊跳閘率
8.3.1 接觸網(wǎng)雷擊范圍
8.3.2 雷擊跳閘率的計算方法
8.3.3 不同供電方式接觸網(wǎng)的雷擊跳閘率
8.4 接觸網(wǎng)雷電防護措施
8.4.1 接觸網(wǎng)雷電防護方法
8.4.2 避雷器的設(shè)置方法與效果
8.4.3 避雷線的架設(shè)方法與效果
參考文獻
第9章 鋼軌電位與地電位
9.1 鋼軌電位形成機理及危害
9.1.1 鋼軌電壓電流數(shù)學(xué)模型與表征參數(shù)
9.1.2 鋼軌電流及電位分布
9.1.3 理論分析與試驗
9.1.4 鋼軌電位對人員和設(shè)備的影響
9.2 鋼軌電位影響因素
9.2.1 鋼軌電位的等效電路
9.2.2 衰減常數(shù)對鋼軌電位的影響
9.2.3 多輛機車運行對鋼軌電位的影響
9.2.4 鋼軌電位限制措施
參考文獻
第10章 牽引網(wǎng)的接地與回流
10.1 牽引接地回流系統(tǒng)
10.1.1 牽引接地回流系統(tǒng)的構(gòu)成
10.1.2 牽引接地回流系統(tǒng)的模型
10.1.3 牽引回流系統(tǒng)的仿真與現(xiàn)場試驗
10.2 綜合接地系統(tǒng)
10.2.1 綜合接地系統(tǒng)仿真模型
10.2.2 綜合接地系統(tǒng)的效果分析
10.2.3 綜合接地系統(tǒng)的參數(shù)計算
參考文獻
第11章 青藏鐵路高原凍土環(huán)境下的防雷與接地
11.1 青藏鐵路概述
11.2 鐵路沿線雷暴活動與防雷
11.2.1 青藏鐵路格拉段沿線雷暴活動特點
11.2.2 青藏鐵路的防雷保護
11.3 青藏高原凍土區(qū)域接地網(wǎng)的降阻
11.3.1 青藏鐵路的等效單層土壤結(jié)構(gòu)
11.3.2 青藏鐵路變電站立體接地網(wǎng)
11.4 基于人工智能的接地系統(tǒng)優(yōu)化
11.4.1 人工智能算法
11.4.2 接地系統(tǒng)的智能優(yōu)化
11.4.3 青藏鐵路接地設(shè)計中的模糊規(guī)則
參考文獻
第12章 地鐵站接地系統(tǒng)
12.1 地鐵地網(wǎng)組成
12.1.1 多層空間的土壤結(jié)構(gòu)參數(shù)
12.1.2 多層接地網(wǎng)模型
12.2 多層地網(wǎng)性能分析
12.2.1 多個地網(wǎng)單獨作用
12.2.2 多個地網(wǎng)共同作用
12.2.3 不同運行方式的效果
參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.1.1電氣化鐵路的發(fā)展歷史　　電氣化軌道交通是利用電能作為牽引原動力的軌道運輸?shù)目偡Q。世界上第一條真正意義的電氣化軌道誕生于1879年。當(dāng)年5月31日，西門子公司和哈爾斯克公司在德國柏林舉辦的世貿(mào)會上聯(lián)合推出了一條軌距1m、全長300m的橢圓形“電氣化軌道”，電力機車采用2.2kW串勵式二級直流電機驅(qū)動，總質(zhì)量945kg；由150V外部直流電源經(jīng)鋪設(shè)在兩條軌道中間的第三軌供電，走行軌作為電流回路；“列車”由3節(jié)敞開式“客車車廂”組成，每節(jié)“車廂”可乘坐6人；最高運行時速13kin。這條現(xiàn)在看起來非常小的“電氣化軌道”，在4個月的展覽期間取得了平均每天運送乘客700多人，共運送乘客8萬多人的驕人業(yè)績，成為現(xiàn)代電氣化軌道交通的先驅(qū)。經(jīng)過130多年的發(fā)展，最原始的電氣化軌道交通現(xiàn)已發(fā)展成地鐵、輕軌、電氣化鐵路、磁懸浮等多種方式?！　∮捎趦纱问澜绱髴?zhàn)的影響，電氣化鐵路在20世紀前半葉沒有大的發(fā)展。20世紀50年代后，隨著工業(yè)發(fā)達國家急劇增長的運輸任務(wù)的需要，各國開始了大規(guī)模的鐵路建設(shè)，電氣化鐵路的建設(shè)速度不斷加快。在60年代至70年代，平均每年修建5000km以上。到70年代末，工業(yè)發(fā)達的西歐各國、日本、蘇聯(lián)，以及東歐各國的主要干線鐵路都實現(xiàn)了電氣化。80年代以后，一些發(fā)展中國家也加快了電氣化鐵路的建設(shè)步伐，其中以南非和我國的電氣化鐵路發(fā)展最快。南非在1997年、1998年建設(shè)了7898km電氣化鐵路，平均每年建成約4000km，創(chuàng)造了世界電氣化鐵路建設(shè)速度的歷史記錄?！　∧壳?，世界上共有68個國家和地區(qū)修建了電氣化鐵路，其中，歐洲有38個國家，亞洲有12個國家和地區(qū)，非洲有7個國家（主要集中在南非），美洲有9個國家，大洋洲有2個國家。擁有10000km以上電氣化鐵路的國家有：俄羅斯、德國、南非、日本、中國、法國、印度、波蘭、意大利。我國第一條干線電氣化鐵路是寶成鐵路。1961年8月15日，寶雞至鳳州段建成通車。該段全長93km，以三個馬蹄形和一個螺旋形盤旋于秦嶺的崇山峻嶺之中，最小曲線半徑300m，最長隧道達2360m，30％0的大坡道長達20kin，行車條件十分困難。

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