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磁浮列车雷击接地模型及其多气隙击穿特性研究*

2022-01-10杨宗元张健穹王庆锋李相强

铁道机车车辆 2021年6期

杨宗元,张健穹,王庆锋,李相强

(西南交通大学 物理科学与技术学院,成都 610031)

磁浮列车是基于电磁力悬浮于轨道的新型高速列车[1],在空旷地带高速行驶时,有遭受到直击雷的风险。由于磁浮列车特有的供电系统,故其防雷特性与动车组列车、飞行器和建筑物均有所不同。首先磁浮列车上方没有类似动车组接触网的供电结构,在雷雨环境下车体没有额外的地面雷击防护措施。其次磁浮列车高速行驶时车体与地面的轨道处于悬浮状态,没有可见可预计的大电流接地路径。最后由于车体和轨道存在一个短距离的气隙,因此车体遭受雷击后,车体与轨道之间的气隙会被雷电流击穿而形成泄流通道[2-3]。目前对于雷击的防护措施主要通过可靠引流使其进入大地,从而达到避免防护对象遭受雷电直接作用的目的,因此对于磁浮列车的泄流通道及其特性的研究十分重要。基于磁浮列车独特的接地系统,必须对雷击事故做出有针对性的预防,以提高磁浮列车的安全性和可靠性,因此,有必要对雷击磁浮列车的气隙泄流特性开展研究。

国内外对于雷击效应的研究主要在轮轨列车、高空飞行器和地面建筑物等方面。以动车组列车为代表的传统轮轨列车采用接触网供电,受电弓与车体之间安装有浪涌保护器。雷电的首要作用对象为接触网,当雷电流通过接触网和受电弓到达车体后会通过轮轨进入地面轨道,在这一过程中会导致列车车体对地电位上升,形成雷击车体过电压[4]。……

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