[发明专利]一种磁浮列车多路径击穿的模拟装置与设备

说明书

本发明公开了本发明实施例中提供了一种磁浮列车多路径击穿的模拟装置和设备，包括雷电发生器、对轨电容模型、分压器和采集器，其中，对轨电容模型包括车体部、接地线部和导向电磁铁部，雷电发生器的正极与对轨电容模型的车体部连接、负极与接地线部连接，对轨电容模型中形成多条击穿路径，分压器的输入端与对轨电容模型中击穿路径对应的待测位置连接；采集器与分压器的输出端连接；雷电发生器，用于向对轨电容模型的车体部注入雷电流信号；采集器，用于通过分压器采集待测位置处的击穿电压；本发明能获取到不同雷电流信号下不同击穿路径处的击穿电压，以便对影响雷电泄流路径相关因素进行研究，有利于为提高磁悬浮列车雷电防护提供理论依据。

技术领域

本发明涉及磁浮列车技术领域，特别是涉及一种磁浮列车多路径击穿的模拟装置与设备。

背景技术

磁浮列车其在高速运行时与轮轨无接触，其接地结构与普通轮轨列车的接地方式差异很大，导向电磁铁极板与导轨极板形成以空气为介质的对轨电容。因此磁浮列车沿高架线路运行时，遭受直击雷时所表现出来的规律与普通轮轨列车不同。

当磁浮列车遭受直击雷时，导向电磁铁和导行轨道之间的空气被击穿，被击穿的地方就会变为一条雷电泄流路径。此时，泄流路径可以近似看为一个电阻与电感的串联模型。现实生活中，雷电流的具有幅值大和电流变化率大的特点。过高的泄流电流幅值和快速变化的di/dt都会导致导向电磁铁对导行导轨的电位被抬，严重时会导致再次击穿，进而产生第二个甚至更多的雷电流泄流路径。

雷电泄流路径数量与雷击时车体过电压特性息息相关，在磁浮列车遭受雷击时，泄流路径能够更多更快的建立起来，能够有效抑制雷击车体过电压。目前还没有针对影响雷电泄流路径相关因素的研究，缺乏磁浮列车雷电防护的理论依据。

鉴于此，如何提供一种磁浮列车多路径击穿的模拟装置与设备成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种磁浮列车多路径击穿的模拟装置与设备，在使用过程中能够实现对影响雷电泄流路径相关因素进行研究，有利于为提高磁悬浮列车雷电防护提供理论依据。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种磁浮列车多路径击穿的模拟装置，包括：雷电发生器、对轨电容模型、分压器和采集器，其中，所述对轨电容模型包括车体部、接地线部和导向电磁铁部，所述雷电发生器的正极与所述对轨电容模型的车体部连接、负极与所述接地线部连接，所述对轨电容模型中形成多条击穿路径，所述分压器的输入端与所述对轨电容模型中击穿路径对应的待测位置连接；所述采集器与所述分压器的输出端连接；

所述雷电发生器，用于向所述对轨电容模型的车体部注入雷电流信号；

所述采集器，用于通过所述分压器采集所述待测位置处的击穿电压。

可选的，所述对轨电容模型包括多个单模块对轨电容，所述单模块对轨电容包括车体子部、接地线子部和导向电磁铁子部，所述车体子部与所述导向电磁铁子部连接，前一个单模块对轨电容的导向电磁铁子部与另一个相邻单模块对轨电容的车体子部连接。

可选的，所述车体子部包括第一横向金属板及一端与所述横向金属板垂直连接的纵向金属条，所述导向电磁铁子部为与所述第一横向金属板平行设置的第二横向金属板，所述接地线子部为与所述第一横向金属板平行设置的第三横向金属板；所述纵向金属条与所述第三横向金属板通过第一电感连接；

所述单模块对轨电容的第三横向金属板与另一个相邻单模块对轨电容的纵向金属条通过第二电感连接。

可选的，所述第一电感和/或所述第二电感的电感值为1.17μH。

可选的，还包括电感线圈，针对待检测的单模块对轨电容，所述单模块对轨电容中的车体子部通过所述电感线圈与接地线子部相连接。

可选的，所述电感线圈的电感值为6.7μH。