[发明专利]评测AT方式下复线高架段电气化铁路雷击跳闸率的方法

摘要

本发明公开了一种测量AT供电方式下电气化铁路复线高架区段接触网雷击跳闸率的方法，该方法包括第一步，获取电气化铁路线路参数；第二步，确定接触网不同雷击类型的影响区域，计算单侧雷击类型分界点坐标；第三步，计算复线感应雷击跳闸率；第四步，计算复线绕击跳闸率；第五步，确定复线总跳闸率。该方法计算方便，且解决了AT供电方式下电气化铁路雷击跳闸率计算困难的问题。

主权项

一种测量AT供电方式下电气化铁路复线高架区段接触网雷击跳闸率的方法，其特征在于它包括以下步骤：第一步，获取电气化铁路线路参数，包括高架桥对地高度，承力索、正馈线对高架桥面高度，承力索、正馈线到支柱内侧的距离，复线上下行线路中心距离，绝缘子串的50％冲击放电电压，正馈线半径，雷电日，落雷密度，绝缘子串平均运行电压梯度，支柱接地电阻，支柱等效电感，雷电流波头时间，电晕校正系数，支柱两侧相邻正馈线的电感并联值；第二步，计算单侧分界点A、C的坐标，计算公式如下：xa=-rg2-[re-(hg+H)]2-(a+b)ya=re]]>xc=c2yc=rc2-c24+hc+H]]>式中：H为高架桥对地高度，单位：m；hg为正馈线对高架桥面高度，单位：m；hc为承力索对高架桥面高度，单位：m；a为承力索到支柱内侧的距离，单位：m；b为正馈线到支柱内侧的距离，单位：m；c为复线上下行线路中心距离，单位：m；rc为雷电先导对承力索击距，单位：m；rg为雷电先导对正馈线击距，单位：m；re为雷电先导对大地击距，单位：m；第三步，划分不同雷击类型的影响区间，感应雷击对应的区间长度为(‑∞，xa)区间的2倍，绕击对应的区间长度为(xa，xc)的2倍；第四步，按照下式计算复线感应雷击跳闸率：其中：Υ＝0.023Td0.3为落雷密度，单位：次/km2·天；Td为雷电日，单位：天/年，f(I)为雷电流概率密度，η为建孤率，ΔL为感应雷击区间的有效投影长度；η计算公式如下：η＝(4.5E0.75‑14)×10‑2式中：E为绝缘子串平均运行电压梯度，单位：kV/m；雷电流概率密度f(I)计算公式如下：ΔL计算公式如下：其中：式中：H为高架桥对地高度，I为雷电流幅值，单位：kA，hg为正馈线对高架桥面高度，hc为承力索对高架桥面高度，k0为正馈线与承力索之间的几何耦合系数，U50％为绝缘子串的50％冲击放电电压，单位：kV；k0按下式计算：式中：d′为承力索与正馈线镜像间的距离，单位：m；d为承力索与正馈线间的距离，单位：m；r为正馈线半径，单位：m；计算感应雷击跳闸率公式中的积分下限Ie按下式确定：其中：式中：β为支柱分流系数，Ri为支柱接地电阻，单位：Ω；k为正馈线与承力索之间的耦合系数，Lt为支柱等效电感，单位：μH；τf为雷电流波头时间，单位：μs；其中k＝k1k0，k1为电晕校正系数，接触网取1.15；式中：Lg为支柱两侧相邻正馈线的电感并联值，单位：μH；积分上限Imax根据线路的重要程度或行业的具体要求取值，或按分布概率为90％或99％时的雷电流幅值进行估算；第五步，按照下式计算复线绕击跳闸率：式中积分下限积分上限Imax取值同上；第六步，按照下式计算接触网复线总雷击跳闸率：n＝ngy+nc式中：ngy为复线感应雷击跳闸率，nc为复线绕击跳闸率。