[发明专利]一种高速铁路接触网系统雷电波形在线监测装置

说明书

 

技术领域

本发明属于高速铁路接触网系统雷电信息测量及防雷（故障定位、雷电波形采集）领域，涉及一种高速铁路接触网系统雷电波形在线监测装置。

背景技术

接触网是高速铁路的核心技术之一，作为电气化铁道牵引供电系统中的重要组成部分，担负着不间断地向沿线运行中的电力机车输送电能的重要任务，其运行质量的好坏、故障的多寡、抢修的快慢都将直接影响电气化铁路运输能力的发挥及其安全与稳定。

我国高速铁路分布越来越广阔，途径地区的气象条件差异较大，而且接触网的特点在于设备裸露于自然环境中，沿线架设，没有备用，对运行环境极为敏感，是电力牵引中一个比较薄弱的环节，易受自然环境特别是雷电的影响。如果接触网发生雷击等故障，短路点及附近电力设备中流过的短路电流可能达到额定电流的几倍乃至几十倍，将对电气设备造成严重损坏；由于列车高速度、高密度运行，供电设备一旦发生事故或险情，将直接影响车组正常运行和供电列车的生活用电，后果相当严重，会造成整个铁路运输的重大损失，严重干扰铁路运输秩序，损害铁路形象。因此，对尽快修复接触网系统雷击故障、确保不间断供电提出了更高的要求，即在雷击故障发生后，要求快速、准确的发现并排除故障，在尽可能短的时间内恢复供电。

目前，我国铁路部门查找接触网系统故障位置的方法主要是人工巡检法，即检测人员巡检或携带检测设备进行排查。然而，我国高速铁路接触网系统地域分布广泛，架设路径长，空间分布复杂，检测结果过分依赖操作人员的检测经验等因素，这导致了接触网系统故障检测效率低、检测精度难以保障以及检测成本过高等问题；特别是在恶劣环境下，给这项工作添加了更多困难，且会给检测人员带来一定的危险。因此，在接触网系统发生故障时，依靠目前的检测方法，很难快速、准确地查找出故障位置。

雷电流参数是研究雷电活动规律、雷电防护和防雷工程设计必须要考虑的参量，其采集和处理的实时性、可靠性是决策实时性、科学性的前提，雷电流信息的实时采集可以对雷害实行有效的监测和预警。而知道雷电流波形，我们就可得到有关雷电流的参数，如雷电流峰值、最大电流上升率、峰值时间等。因此，掌握雷电波形，能够科学地进行防雷设计，并为雷击事故分析和处理、雷击事故的责任判别提供原始依据。由于国内各地区的雷电活动极不平衡，加上领土广阔，地理环境复杂，地区经济发展不平衡等原因，导致雷电监测工作处在比较落后的状态。因此，建立一种经济、实用的雷电波形采集装置势在必行。

综上所述，能够监测雷电流参数，定位雷击故障点的接触网系统雷电波形在线监测装置为上述问题的解决提供了一条有效的途径。雷电波形在线监测装置可以采集雷电波形，分析雷电流参数，并且反应迅速，定位准确，为接触网系统雷击故障的及时抢修节省大量的时间，大大减少维护成本，提高高速铁路的运输效率。