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高速铁路27.5kV馈线电缆护层感应电压与接地方式

研究

高速铁路27.5kV馈线电缆护层感应电压与接地方式研究

摘要：

随着高速铁路的普及和飞速发展，高速铁路的安全性与可靠性成为

了各方关注的重点。然而，由于高速列车的高速运行和电气设备的不断

增加，馈线电缆的护层感应电压问题凸显出来。本论文通过分析馈线电

缆的工作原理和接地方式，研究了27.5kV馈线电缆护层感应电压与不同

接地方式之间的关系，并提出了对护层感应电压进行控制和降低的方法。

实验结果表明，合理选择接地方式可显著减小馈线电缆护层感应电压，

提高高速铁路的安全性和可靠性。

1.引言

高速铁路作为现代轨道交通的重要组成部分，具有速度高、运行时

间短的优势，受到了广泛关注和发展。然而，随着高速列车速度的提升

和电气设备的增加，馈线电缆的护层感应电压问题越来越突出。在高速

列车的运行中，馈线电缆所产生的感应电压不仅会对电缆本身造成损坏，

还会对列车设备的正常运行产生不利影响，甚至危及列车的运行安全。

因此，研究馈线电缆护层感应电压与接地方式的关系，具有重要的理论

意义和实用价值。

2.馈线电缆的工作原理

馈线电缆是高速铁路供电系统的重要组成部分，主要用于将高压电

源的电能传输到各个供电区间。馈线电缆一般由导体、绝缘层、护层和

外护层组成。在电缆运行过程中，由于高速列车通过电缆所产生的磁场，

会在电缆表面感应出电压，即护层感应电压。馈线电缆护层感应电压大

小与电缆的结构参数、电缆与地面的距离、地面接地方式等因素相关。

3.馈线电缆接地方式

馈线电缆的接地方式对护层感应电压有着直接的影响。常见的馈线

电缆接地方式有单点接地、多点接地和无效接地等。单点接地是指将馈

线电缆的金属护层与地面通过一个接线杆连接，多点接地是指将金属护

层与多个接线杆连接，无效接地是指接线杆与地面之间采取高阻抗连接。

4.护层感应电压的计算模型

通过建立馈线电缆的感应电压计算模型，可以定量地分析不同接地

方式对护层感应电压的影响。根据电磁感应理论，可以得到馈线电缆的

感应电压计算公式。在实际应用中，可通过数值计算方法求解感应电压

的值。

5.实验研究

本文通过搭建实验平台，对不同接地方式下馈线电缆的护层感应电

压进行了实测研究。实验结果表明，采用单点接地方式时，护层感应电

压较大；而通过增加接地点，采用多点接地方式时，护层感应电压显著

降低。此外，无效接地方式对护层感应电压的效果较差。

6.控制和降低护层感应电压的方法

为了控制和降低27.5kV馈线电缆的护层感应电压，可以采取以下措

施：合理选择接地方式、增加接地电阻、提高金属护层的导电性等。这

些方法能够有效减小护层感应电压的大小，提高高速铁路的安全性和可

靠性。

7.结论

本论文通过研究馈线电缆护层感应电压与接地方式的关系，提出了

控制和降低护层感应电压的方法。实验结果表明，合理选择接地方式可

以显著减小馈线电缆的护层感应电压。因此，在高速铁路的设计和建造

中，需要充分考虑馈线电缆接地方式的选择，以提高高速铁路的安全性

和可靠性。