[發明專利]高原山區鐵路牽引變電所接地網及其構建方法

在審

• 申請號: 202010596638.1
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111859583A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 吳波;王繼來;魏光;劉巍;侯啟方;蔣功連;張業;朱珠;肖梓林;李景坤;靳松;李琦;劉瑞龍;林志海;王建文
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/20
• 代理公司: 北京開陽星知識產權代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

1.一種高原山區鐵路牽引變電所接地網的構建方法，其特征在于，包括：

搭建高填方、高原凍土的牽引變電所土壤模型，并將所述土壤模型分成至少三層土壤層；所述至少三層土壤層包括至少一層凍土層、位于所述凍土層上側的至少一層填方層以及位于所述凍土層下側的至少一層輔助層；

確定牽引變電所的入地短路電流；

建立分層、分布式的立體接地網；所述立體接地網包括至少三層地網，至少一層地網位于所述輔助層、至少一層地網位于所述填方層且作為設備接地網、以及至少一層地網位于所述設備接地網與所述輔助層中的地網之間，相鄰層所述地網之間電連接；

基于所述入地短路電流和所述立體接地網的地網參數判斷所述立體接地網是否滿足接地需求；

若否，則調整所述立體接地網，直至滿足接地需求為止。

2.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，將所述土壤模型分成至少三個土壤層包括：

對所述土壤模型按水平分層進行等效處理，根據土壤的電阻率將所述土壤模型分成至少三層土壤層。

3.根據權利要求2所述的構建方法，其特征在于，搭建高填方、高原凍土的牽引變電所土壤模型，并將所述土壤模型分成至少三層土壤層之前，還包括：

獲取高填方、高原凍土的地形模型，以及確定所述地形模型中各位置處的土壤的電阻率。

4.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，所述確定牽引變電所的入地短路電流包括：

基于系統短路容量、接地電阻以及牽引變電所外部電源線路模型計算分流系數，確定牽引變電所的入地短路電流。

5.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，各層地網均采用金屬導體材質，相鄰層所述地網之間利用金屬導體電連接。

6.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，調整所述立體接地網的方式包括以下至少一種：

擴大至少一層所述地網的鋪設面積；

增加所述輔助層中的所述地網的深度；以及

增加所述地網的層數。

7.根據權利要求1所述的構建方法，其特征在于，滿足接地需求包括：接地電阻、接地電勢以及跨步電勢均滿足安全閾值范圍。

8.一種高原山區鐵路牽引變電所接地網，其特征在于，應用權利要求1-7任一項所述的構建方法構建而成，所述接地網包括：

至少三層地網構成的立體接地網，該立體接地網與所述土壤模型關聯；其中，至少一層地網位于所述輔助層、至少一層地網位于所述填方層且作為設備接地網、以及至少一層地網位于所述設備接地網與所述輔助層中的地網之間，相鄰層所述地網之間電連接；所述立體接地網滿足接地需求。

9.根據權利要求8所述的接地網，其特征在于，沿輔助層指向填方層的方向，所述地網的網孔的密度依次增大。