高速铁路接触网雷击特性及避雷器防护效果的研究
降低高铁接触网雷害的研究
降低高铁接触网雷害的研究南昌铁路局供电处苏光德[摘要]接触网雷电过电压严重威胁电气化铁路牵引供电的可靠性,大部分雷击都有可能引起接触网绝缘子闪络。
在雷害多发区段采取有效的防雷措施能降低接触网雷害。
在接触网上装设避雷器是降低雷害的措施之一,避雷器在雷击比较密集的地点采取增设的安装方式可以取得很好的防雷效果。
[关键词]接触网防雷耐雷水平1绪论随着高速铁路的发展,牵引供电系统的重要组成部分接触网被越来越多的人认识,接触网在铁路运输中的重要性也凸显出来。
电气化铁路中的接触网作为牵引供电的重要组成部分,没有后备能力,如果防雷措施采取不当,引起绝缘子雷击闪络,造成线路跳闸,将直接影响电气化铁路的运营。
我国电气化铁路开通运行以来,部分线路的雷击事故较为频繁,雷害导致绝缘子闪络是其中一个重要因素。
在现有接触网防雷研究的基础上,分析雷击接触网的各种情况,提高接触网的防雷性能、减少接触网发生雷击故障,具有重要的意义和价值。
2国内高铁接触网防雷措施国内高速铁路接触网普遍采用AT供电方式。
由于接触网属于无备用的户外供电装置,一旦受到雷击侵入,将对接触网造成严重的危害:(1)雷电击穿接触网高压绝缘子,使接触网塌网、断线造成严重的弓网事故。
(2)引起牵引变电所开关跳闸,中断供电使铁路运输瘫痪。
(3)在隧道中,由于接触网与隧道壁距离很近,因而经常出现雷击造成与隧道壁放电现象。
根据《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》(铁建设[2007]39号)、《铁路电力牵引供电设计规范》(TB10009-2005)、《高速铁路设计规范(试行)》(TB10020-2009)、铁集成【2010】258号文《客运专线铁路牵引供电及电力供电系统集成若干问题的指导意见》中对牵引供电防雷的相关规定,高速铁路接触网的防雷主要采取以下几种措施:2.1安装避雷器防雷在分相和站场端部的绝缘锚段关节、长度2000m及以上隧道的两端、较长的供电线或AF线连接到接触网上的接线处装设氧化锌避雷器。
浅谈高铁接触网的防雷措施
浅谈高铁接触网的防雷措施随着我国高铁的不断发展和完善,高铁接触网的安全问题也备受关注。
特别是在雷电多发的夏季,高铁接触网的防雷工作显得更加重要。
本文将就高铁接触网的防雷措施进行浅谈,为大家介绍相关的知识和技术,以期提高大家对高铁接触网防雷工作的认识和重视。
我们来了解一下高铁接触网的基本情况。
高铁接触网是高速铁路供电系统的一部分,主要用于为行驶中的高铁列车提供电力。
它与列车上的受电弓构成了高铁列车的供电系统,是高铁列车正常运行的重要保障。
接触网通常由支柱、横梁和导线构成,通过一系列复杂的设备和技术,保证列车在行驶途中能够稳定地获取电力。
高铁接触网容易受到雷击的影响,一旦发生雷击事故,不仅会影响列车的正常运行,还可能对乘客的安全构成威胁。
对高铁接触网进行防雷工作显得尤为重要。
在高铁接触网的防雷工作中,常见的防雷措施主要包括以下几种:接触网避雷装置、接触网接地装置和雷电监测系统等。
接触网避雷装置被广泛地应用于高铁接触网的防雷工作中。
这种装置主要通过设置导线和接地装置来引导雷电,将雷电的能量有效地释放到地面上,保护接触网和列车不受到雷击的伤害。
接触网接地装置主要是通过地下铜排等设备将接触网的电流转移到地下,从而减小雷击对接触网和列车的影响。
雷电监测系统则是通过设置避雷器和检测仪器,对雷电的情况进行实时监测和分析,为后续的防雷工作提供数据支持。
最后是雷电监测系统。
雷电监测系统一般由避雷器、监测仪器和数据处理系统等组成。
具体来说,避雷器是通过设置特定的装置和导线,将雷电的能量引导到地面上,实现雷电的消除和释放。
监测仪器则是通过设置特定的传感器和数据采集装置,对雷电的情况进行实时监测和分析,为后续的防雷工作提供数据支持。
数据处理系统则是通过设置特定的软件和硬件,对监测到的数据进行处理和分析,及时制定防雷工作的方案和措施,提高高铁接触网的防雷能力。
对高铁接触网进行防雷工作是一个复杂而又重要的工作。
在实际工作中,我们需要不断地更新防雷技术和设备,提高接触网的防雷能力。
铁路接触网防雷技术的研究
铁路接触网防雷技术的研究摘要:高速铁路接触网与电力系统220kV 架空线路的落雷次数相当,由于接触网的绝缘等级较低,因此直击雷、感应雷均会破坏接触网绝缘性能,造成安全隐患。
在现有接触网防雷措施的基础上,应注意采用或发展防雷技术关键词:铁路;接触网;防雷技术前言接触网主要是电气化铁路牵引供电系统的供电设备。
接触网的功能是对在铁路线上走行的动车组不断的提供电能。
但是接触网跟一般的输电线路存在着很大的不同,接触网必须要求在铁路线路的正上方进行架设,只有这样动车组才能够通过顶部受电弓和接触网的接触才能获取电能。
所以,电力动车组在行走的线路上都需要架设接触网。
由于接触网设置在露天中,所以对接触网的要求非常高。
接触网容易受到非常恶劣的天气条件的影响,与动车组运行的状态不断的改变其工作状态,且没有备用的接触网。
1 雷电过电压及雷电放电分析雷电过电压是雷云放电引起架空电力线路的过电压,可分为直击雷过电压和感应雷过电压2种。
直击雷过电压是由于雷电放电,强大的雷电流直接流经被击物产生的过电压,其特点是放电电压高、放电电流大、放电过程时间短、闪电电流波形波头陡度大;感应雷过电压是雷击线路附近大地,由于电磁感应在导线上产生的过电压,其特点是雷电感应电压幅值与雷云对地放电时的电流、线路间相对位置、土壤电阻率、线路长度和高度、设备接地装置的电阻等诸多因素有关。
与直击雷过电压相比,感应雷过电压的波形较平缓,波长较长。
由于雷电现象极为频繁,产生的雷电过电压可达数千千伏,足以使电气设备绝缘发生闪络和损坏。
目前,我国高铁又大多建在高架桥上,沿海地区则是雷暴活动频繁的地区,雷击对当地高速铁路供电安全构成严重威胁。
因此,研究有效的接触网防雷击措施以避免雷击事件造成损失具有重要意义。
2铁路接触网防雷技术2.1架设避雷线有资料表明,“接触网如果没有避雷线,那么就非常容易因为雷击所引起损坏。
我国的铁路接触网防雷措施主要就是架设架空避雷线和安装避雷器,接地的措施非常必要。
浅谈高铁接触网的防雷措施
浅谈高铁接触网的防雷措施高铁接触网作为高铁线路上的重要设施,承担着供电和传送电能的重要功能,但是在雷电天气条件下也会面临着一定的安全隐患。
对高铁接触网进行防雷措施显得尤为重要。
本文将对高铁接触网的防雷措施进行详细地探讨和分析。
我们来了解一下高铁接触网存在的雷击危害。
雷电天气的到来会对高铁线路系统造成不可忽视的影响,其中最直接的危害就是雷击。
雷击一旦发生,有可能造成设备故障,甚至对列车和乘客造成伤害。
而高铁接触网作为供电系统的关键组成部分,其受到雷击的概率和影响也相对较高,因此需要进行有效的防雷措施。
我们来探讨高铁接触网的防雷措施。
高铁接触网的防雷措施主要包括以下几个方面:1. 接触网的材料选择:接触网的材料需要具有良好的导电性能和抗腐蚀性能,能够在雷电天气条件下保持稳定的电力传输。
通常情况下,高铁接触网多采用铜合金或铝合金等材料制成,这些材料具有良好的导电性能和机械性能,能够有效地减少雷击对接触网的影响。
2. 接触网的设计和安装:在设计和安装接触网的过程中,需要考虑到雷电天气条件下的影响,采取合理的设计和安装方案,减少雷击的危害。
在接触网支座上设置避雷针,有效地引导雷电,减少对接触网带来的危害。
3. 接触网的维护和检修:定期对接触网进行维护和检修,保证其良好的工作状态,及时发现和排除潜在的安全隐患。
特别是在雷电天气条件下,需要增加接触网的巡视频次,对可能存在的雷击危害进行及时的处理和修复。
4. 配套设施的防雷设计:除了接触网本身的防雷措施外,还需要对供电系统的配套设施进行防雷设计,包括变电站、开关设备等。
这些设施的防雷措施和接触网的防雷措施相互配合,形成完整的防雷系统,保证高铁线路在雷电天气条件下的安全运行。
高铁接触网的防雷措施是非常重要的,它涉及到高铁线路的安全运行,直接关系到乘客的出行安全。
我们应该高度重视高铁接触网的防雷工作,采取有效的措施和技术手段,保障高铁线路在各种天气条件下的安全运行。
浅谈高铁接触网的防雷措施
浅谈高铁接触网的防雷措施高铁是我国现代交通系统中的重要组成部分,其快速、安全、稳定的特点受到了广大乘客的欢迎。
而高铁的接触网作为其供电系统的重要部分,承担着传递电能的重要任务。
然而在雷电天气下,接触网有可能成为雷电的集中击中目标,从而影响列车的正常运行。
对高铁接触网进行防雷措施就显得尤为重要。
一、接触网的构成和功能我们来了解一下高铁接触网的构成和功能。
高铁接触网是由钢丝绳和悬挂于上面的接触线组成的,其作用是将供电系统中的电能传递至列车。
接触线上的电流会在列车和接触线之间形成一个电场,从而实现对列车的供电。
接触网的正常运行对于高铁列车的正常运行至关重要。
二、高铁接触网的防雷问题高铁接触网在雷电天气下也会面临着一定的防雷问题。
雷电天气下,接触网很容易成为雷电的击中目标,一旦受到雷击,就有可能导致供电系统中断,从而影响列车的正常运行。
而且,在雷电天气下,列车行驶的速度通常会降低,这就给列车的安全运行带来了一定的隐患。
防雷措施是保障高铁接触网正常运行的重要手段。
为了解决高铁接触网在雷电天气下的问题,我们需要采取一系列的防雷措施。
我们需要对高铁接触网进行良好的维护和检修,确保接触网的各个部件处于良好的状态。
我们需要对接触网周围的环境进行改造,比如在接触网周围搭设避雷针或者增加接地排。
这些措施可以有效地将雷电击中接触网的风险降到最低。
我们还可以增加接触网的防雷设备,比如增加避雷器,以进一步提高接触网的防雷能力。
在建设和维护高铁接触网的过程中,我们还需要加强对相关工作人员的安全教育和培训,提高他们的安全意识,使他们能够在雷电天气下采取相应的安全措施,保障自身的安全。
高铁接触网的防雷措施对于高铁运营的安全和稳定具有重要的意义。
它可以确保高铁列车在雷电天气下的正常运行,避免因为供电系统中断而影响列车的运行。
它可以提高列车运行的速度和效率,减少雷电天气下列车运行的延误。
它还可以提高列车运行的安全性,减少因为雷电天气造成的安全事故。
浅谈高铁接触网的防雷措施
浅谈高铁接触网的防雷措施
高铁的接触网是高速铁路的核心设施之一,它负责将动车组的电能传输到车厢内供电,因此其安全可靠性至关重要。
在高速运行的过程中,雷电等天气现象会对接触网造成损害,特别是在夏季,雷电天气的频率较高,需要采取一定的防雷措施来保护接触网的安全。
1. 导线保护器
导线保护器是一种主要用于防范直接雷击、感应雷击而产生的高压脉冲的防雷装置。
它是通过将瞬态高压脉冲引导到接地点而起到防雷的作用。
在高速运行过程中,导线保护
器能够自动检查、分离和重新合上,从而有效地保持接触网的稳定性。
2. 接地系统
接地系统是高铁接触网的重要组成部分,它通过将接触网接地,将雷电流引导到地面
来实现防雷。
在建设高速铁路的过程中,应注意接地系统的优化设计及施工,确保接地电
阻符合规范要求,以实现接地系统的良好的导电功能。
3. 避雷针
避雷针是一种最常见的防雷设备之一,主要用于防范建筑物和设施被雷击。
在高铁接
触网中,避雷针可以有效地吸收雷电流,从而保护接触网不受雷击影响。
同时,避雷针还
可以提高高铁接触网的安全性和可靠性。
避雷网是一种将接触网和地面连接在一起的设施,主要用于防止因雷电等异常情况而
造成的电压过高而导致的安全事故。
避雷网可以将雷电流导入地下,从而保护接触网不受
雷击影响。
5. 防雷接地带
综上所述,高铁接触网的防雷措施多种多样,应根据具体的施工条件和雷击风险等级
进行合理选择和施工实施。
同时,施工前应进行充分的防雷规划设计,并在运行过程中加
强对防雷设备的检查和维护,以确保高铁接触网的安全性和可靠性。
浅谈高铁接触网的防雷措施
浅谈高铁接触网的防雷措施随着高铁的快速发展,高铁接触网作为高铁供电系统的一部分,扮演着十分重要的角色。
接触网的防雷工作却是一项复杂而又重要的工作。
接触网的防雷工作直接关系到高铁运营的安全稳定,因此必须引起高度重视。
本文将就高铁接触网的防雷措施进行一些浅谈。
高铁接触网的防雷措施是十分必要的。
在高铁运营过程中,雷电天气是不可避免的现象,如果高铁接触网没有完善的防雷措施,就很容易受到雷电的影响而发生事故。
高铁接触网的防雷工作必须强化,以确保高铁运营的安全性。
高铁接触网的防雷措施应该是全面的。
在进行防雷工作时,不能仅仅依赖于一种方法,而应该采取综合措施,使得整个接触网系统都具备防雷能力。
可以通过合理布设避雷设施、提高避雷设备的接地效果、增强接触网架设的绝缘保护等方式来提高接触网的防雷水平。
高铁接触网的防雷措施还应该与接触网自身的特点相结合。
高铁接触网的特点是在高速运行过程中,接触网会受到风的影响而摆动,防雷措施必须考虑到这一点。
可以通过增加接触网的接地装置、采用防风坠落的支撑装置等方式来增强接触网的抗风防雷能力。
高铁接触网的防雷措施还必须与供电系统的其他部分相协调。
高铁接触网是供电系统的一部分,与高铁的综合供电系统相互作用,在进行防雷工作时,必须与高铁供电系统的其他部分相协调,确保整个供电系统都具备防雷能力,避免发生供电系统故障。
高铁接触网的防雷工作是一项复杂而又重要的工作。
在进行防雷工作时,应该把握好以下几个方面:一是高铁接触网的防雷措施是必要的;二是防雷措施应该是全面的;三是防雷措施应该与接触网自身的特点相结合;四是防雷措施应该与高铁供电系统的其他部分相协调。
只有做到了这四个方面,才能够确保高铁接触网的防雷工作做到位,从而保障高铁运营的安全稳定。
希望相关部门能够加强对高铁接触网的防雷工作的宣传和推广,使更多的人了解到高铁接触网的重要性,共同关注和维护高铁接触网的防雷工作。
高速铁路接触网雷害特征与防护
本刊特稿年来,随着电气化铁路运营里程的增加和极端恶劣天气的增多,全路供电设备雷雨天气下的跳闸和设备故障问题突出,对供电设备安全运行和运输秩序造成较大影响。
高速电气化铁路接触网设备具有线路长、露天高空布置、高电压等特点,在雷雨天气情况下易遭受雷电侵害。
1 供电设备雷害机理及其影响1.1 雷害基本机理雷云对地放电受到气象、地质和地形等众多自然因素影响,雷电活动的频繁程度也因地域而异。
供电线路雷击跳闸主要分为两种形式:一种是雷直击线路引起的,称为直击雷过电压;另一种是雷击线路附近地面,由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。
雷击线路时,线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为耐雷水平。
高于耐雷水平的雷电流击于线路击穿接触网绝缘,造成绝缘损坏或击穿闪络放电,引起牵引变电所保护动作跳闸。
接触网F线或T线遭受雷击时,耐雷水平低于4 kA,90%以上的雷击都会导致接触网绝缘闪络。
一般F线悬挂高度大于T线高度,F线对T线构成了负保护角屏蔽,雷电击中F线的概率远大于击中T线的概率。
雷击中F线引起绝缘闪络后,钢支柱顶部电位抬升,T线绝缘子两端电位差超过绝缘耐压水平时,T线绝缘子也会闪络。
造成F线和T线绝缘同时闪络的最小直击雷电流幅值随大地土壤电阻率的提高而降低。
雷电击中接触网附近大地或高耸物体时,通过电磁耦合作用在F线和T线上产生感应过电压,F线和T线感应雷耐雷水平一般大于45 kA,接触网因感应雷引起的跳闸率较直击雷引起的跳闸率要低得多。
1.2 雷害跳闸闪络放电部位分析对雷害跳闸闪络放电设备部位的分类统计见表1。
从中可以发现,主要放电点依次为接触网F线、平腕臂、斜腕臂绝缘子、对象下锚绝缘子、避雷器等。
该统计数据包含了普速铁路和高速铁路的接触网设备,高速铁路AT供电方式相对普速铁路供电方式,F线总量基数小,但F线部位跳闸总数占比为29%。
1.3 雷害跳闸的影响分析雷害对供电设备影响的特征基本都要反映到牵引变电所保护装置动作跳闸上。
高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施研讨
高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施研讨摘要:牵引供电接触网是高速铁路建设过程中的重要环节之一。
我国高速铁路采用的大多是高架桥敷设的方式,牵引供电接触网的导线对地高度较大,雷击跳闸率高,因此必须要采取针对性的措施,保证接触网的稳定性。
高速铁路牵引供电接触网雷电防护的主要目的是维持行车设备以及工作人员的安全,文章对目前牵引供电接触网的雷电防护系统进行了分析,并探讨了相应的优化防护措施。
关键词:高速铁路;牵引供电接触网;雷电;防护措施引言目前,我国高速铁路系统有关的所有科学技术,包括铁路建设技术、火车制造技术、信息采集技术、调度控制技术以及运营管理技术和维修养护技术等已经达到了世界领先水平,成为全球高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最快、在建规模最大的国家,对高速铁路产业的迅猛发展起到了积极的推动作用,同时中国高铁也让“中国制造”的足迹逐渐遍布世界各地。
但在高速铁路牵引供电系统实际运行时,各类雷击跳闸现象频发,雷击防治问题成为了高速铁路建设环节中的难点。
基于此,在分析牵引供电系统雷电防护存在的不足之处的同时,还要做到科学预防,制定的高速铁路牵引供电接触网雷电防护策略应具有针对性、灵活性、整体性,进而高质量推动高速铁路产业的稳定发展。
1雷击的危害特点雷雨天气导致高铁被雷击中的影响因素构成复杂,地质条件、地形问题和周围的环境均可诱发雷击。
不同的环境条件也会形成不同的雷电频率和强度,这跟特殊的自然环境有关,供电线路会因为闪电发生跳闸断电,影响列车运行。
其主要表现形式如下:(1)相关的线路受到雷击影响产生反应,也被称为过电压;(2)线路周围的地面受到雷击,这种情况也被称为感应雷过电压,通常是因为电磁感应而发生。
线路被雷击时,如果雷击直接击中供电线路,绝缘设施可抵消部分危害,但因受到雷击过电压的影响,绝缘效果会随之下降。
2雷击危害产生的根本原因雷击对高速铁路产生危害的根本原因可以分为以下三方面:第一,牵引供电接触网安装结构。
浅谈高铁接触网的防雷措施
浅谈高铁接触网的防雷措施【摘要】高铁接触网是高铁运行中不可或缺的部分,而雷电对其构成了潜在的危害。
为了有效防范雷击,接触网需要具备良好的绝缘性能,并配备相应的防雷设备和避雷接地装置。
定期检测和维护工作也至关重要,以确保接触网的安全运行。
随着技术的不断发展,接触网的防雷技术也在不断更新,趋势是更加智能化和精准化。
加强高铁接触网防雷措施的重要性不言而喻,同时也需要持续投入研究,以满足未来高铁接触网发展的需求。
高铁接触网防雷措施的完善是保障高铁安全运行的基础,而对防雷技术的持续研究和改进将是未来的发展方向。
【关键词】高铁接触网,防雷措施,雷电,绝缘性能,防雷设备,避雷接地装置,定期检测,维护,技术发展趋势,重要性,技术研究,发展方向。
1. 引言1.1 高铁接触网的重要性高铁接触网作为高铁供电系统的重要组成部分,承担着向列车传送电能的关键功能。
其质量和稳定性直接影响着高铁列车运行的安全性和正常性。
高铁接触网的重要性主要体现在以下几个方面:高铁接触网是高铁列车供电系统的核心设施,是高铁列车正常运行所必需的基础设施之一。
通过接触网与列车之间的接触,高铁列车才能获取所需的电能,实现正常运行。
高铁接触网的质量和稳定性直接关系到高铁列车的安全性。
如果接触网存在质量问题或者不稳定,很容易导致供电不稳定、信号异常等问题,进而影响列车正常运行,甚至发生安全事故。
高铁接触网的性能直接关系到高铁列车的运行效率和速度。
优质的接触网能够保证电能传输的效率和速度,从而提高列车的运行效率和速度,减少运行时间,提高运输效率。
高铁接触网的重要性不言而喻,只有保证高铁接触网的质量和稳定性,才能确保高铁列车的正常运行和乘客的安全出行。
加强对高铁接触网的管理和维护工作,提高接触网的性能和稳定性,对于高铁运输系统的安全性和运行效率具有重要意义。
1.2 雷电对高铁接触网的危害雷电是自然界一种非常强大的自然现象,对高铁接触网造成的危害也是不可忽视的。
高速铁路牵引供电接触网雷电防护研究
高速铁路牵引供电接触网雷电防护研究212研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2023.11 (下)较大,即每平方公里一年所受到的雷击次数和年平均雷电日数之间为正比例关系。
按照国际大电网会议提出的计算方式,将承力索距离轨面平均高度设定为7m,接触网侧面限界3m,由此可得出计算公式如下:(1)单线接触网受到雷击次数的公式为N-0.122×Td×1.3;(2)复线接触网受到雷击次数的公式为N=0.244×Td×1.3。
上述两个公式中的Td 是年平均雷电日数。
一旦接触网受到雷击,当时便会有过电压形成,雷击接触到网支柱,此时,雷电流沿着支柱入地,并且在支柱上方形成冲击过电压。
由此可以确定,过电压值、支柱冲击接地电阻、雷电流幅值、支柱之间息息相关,但却属于非线性正比。
此外,雷电通道形成了电磁场变化后,还会产生感应电压,其与雷电流极性相反,感应电压值、雷电流平均值、接触网导线高度之间为正比例关系。
冲击过电压、感应过电压相加后,叠加值也与接触网支柱接地电阻存在联系,一般是接地电阻高,叠加值也会增加。
当接触网支柱接地电阻增加后,导致闪络的雷电流幅值、绝缘子闪络概率也会受其影响而增加。
当雷击接触网支柱,此时产生的雷电流沿着支柱入地,计算冲击电压的公式为U1=R·I+L(dI/dt)。
公式中R 为支柱冲击接地电阻,为10Ω,I 是支柱等值电感。
接触网受到雷击是形成过电压的基本条件,若过电压值已经达到接触网要求的绝缘子冲击放电电压,便会有绝缘子闪络形成,雷电流入地后便会逐渐降低过电压。
综上,计算接触网的过程相对繁琐,但通过计算可以为总结牵引供电接触网雷电防护措施提供参考,从而保证高速铁路运行安全。
2.2 高速铁路防雷设计现状目前,我国在接触网防雷设计方面获得了比较显著的成效,通常电气化铁道接触网防雷设计是以《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》(铁建设[2007]39号)和《铁路电力牵引供电设计规范》(TB 10009--2005)等规定为依据,按照一年中发生雷电日的具体数量,将其划分为少雷区(年平均雷电日不超过20天)、多雷区(年平均雷电日20~40天)、高雷区(年平均雷电日40~60天)、强雷区(年平均雷电日超过60天)。
浅论高速铁路牵引供电接触网雷电防护
浅论高速铁路牵引供电接触网雷电防护高速铁路目前在国内已经逐渐向各个地区普及,由于高速铁路面对的安全要求更高,因此需要牵引供电系统能够正常运行。
在遇到雷雨天气时,该系统要能够对雷电进行防护,以免列车的供电被迫中断,给人们的生命安全带来威胁。
对于高速铁路牵引供电接触网的雷电防护的研究对保证人们的安全具有十分重要的作用。
1 高速铁路牵引供电系统雷电防护缺陷1.1 直击雷的防护问题高速铁路牵引供电系统在电压等级上来说相当于电力系统的35kV,所以在对接触网防雷进行设计时,需参考35kV输电线路及普速铁路接触网的规范,在整个接触网防雷线中没有架设避雷线,需对关键的设备加设避雷器。
高架桥是高速铁路的主要结构,高架桥接触网在对地高度上相当于110kV架空线路,因为没有避雷线的保护,使得直击雷很容易危害到接触网。
直击雷一般会从三个地方入侵:一是对承力索进行雷击,当雷电入侵后,这时腕臂绝缘子会发生闪络;二是对正馈线进行雷击,入侵之后会导致悬式绝缘子发生闪络;三是对保护线进行雷击,这时就会引起两种绝缘子发生闪络。
1.2 冲击接地电阻问题高速铁路和普速铁路相比具有很多特点,例如高铁的牵引电流比普速要大,钢轨泄漏电阻较大。
以客运专线为例,与钢轨电位相比,常速既有线路的要求更低,所以高铁沿线的维护人员在工作中很容易发生触电事故,并且绝缘的老化速度很快,这就影响了高速铁路牵引供电系统的正常运行。
鉴于此,现在在高速铁路中采取综合接地方式,在部分的地段需要打接地极,并且接地电阻的要求很严格。
但在实际的高铁中,当遇到雷击,受到雷电流的冲击,在有限的部分发生泄流,引起接地电阻超过正常值,这就导致绝缘子发生闪络现象。
1.3 不同地区雷电防护要求的差异性问题在不同的地区,雷电和土壤参数也会不同,在高速铁路的建设过程中,具有跨度大的特点,线路也比较长,在高速铁路的一条沿线上,一般会有多种雷电及土壤参数,而不同参数的雷电危害程度也不一样,所以雷电防护就需要进行针对性的设计。
浅析高速铁路接触网防雷技术与措施
浅析高速铁路接触网防雷技术与措施摘要:随着社会经济的快速发展,高速铁路运输能力和需求进一步提升,对设备性能和技术要求越来越高。
然而高速铁路在运营的同时也出现较多问题,尤其在牵引供电接触网遭受雷击导致接触网跳闸方面,对列车安全运行和铁路运输造成极大影响。
关键词:接触网;杭深高铁;避雷线在高速铁路牵引系统当中接触网属于重要组成部分,也是影响高速铁路安全稳定运行的重要因素。
然而因为接触网长期处于外部环境当中,遭受雷电天气影响,接触网设备雷击时时造成设备损坏等,会严重危害铁路稳定运行。
1.接触网防雷原则高速铁路的主要特点在于线路长、区域跨度比较大、位于露天、高电压,因此极度依赖固有系统,没有备用系统。
供电系统在遭受雷电破坏之后可能导致短时间内无法恢复,使供电区域停止供电的情况。
根据现阶段高铁采用的防雷措施有避雷器及接地装置、避雷线等,避雷器可以防止沿输电线侵入变电所的雷电冲击波,称为侵入波保护;避雷线可以防止雷电直接击中被保护物体,称为直击雷保护;接地装置的作用是减少避雷线或避雷器与大地之间的电阻值,达到降低雷电冲击电压幅值的目的。
如接触网遭受雷电击中会出现过电压情况,可能发生雷电流从支柱进入到接触网,可能对接触网造成过电压值影响。
2.防雷计算及雷击统计2.1.一般情况下,雷电次数发生率比较高的地区,接触网遭受雷击伤害的可能性就越高,以我段管内杭深线运行情况来说,杭深线接触网承力索标高在7m左右,侧面界限为3.1m,因此在实施防雷设计时必须进行防雷计算。
第一,耐雷水平。
该项内容主要是在出现雷击伤害之后,线路绝缘部件不会产生导电通道和击穿受损,也不会出现最大雷电流幅值。
按照线路绝缘子50%冲击闪络电压进行耐雷水平计算,若耐雷能力比较弱,则容易发生闪络问题,雷击跳闸率提升。
第二,雷击跳闸率,按照 100km线路长度以及50个雷电日对跳闸次数进行计算,年平均每500m发生一次雷击跳闸,如雷电流幅值低于耐雷水平,此时绝缘子就不会发生闪络。
高速铁路接触网落雷特性及防雷技术的研究
高速铁路接触网落雷特性及防雷技术的研究摘要:文章就高速铁路接触网的落雷特性进行了介绍,描述了电网输电线路的防雷措施,参照提出了接触网可采取的防雷措施并结合具体工程实例进行了分析探讨。
关键词:高速铁路;接触网;落雷特性;防雷技术引言接触网是露天设置,无备用且绝缘水平低,在雷击过后极易受到过电压的影响而发生跳闸和闪络故障。
对于接触线等线状设备来说,遭受雷击后在严重情况下会出现断线、塌网等危及行车的严重事故;对线路的其他设备造成备损害,导致非正常工作,干扰了电气化铁路的正常运行。
因此做好高速铁路的防雷工作具有重大的意义。
一、高速铁路接触网落雷特性高速铁路接触网设备具有线路长、露天高空布置、高电压等特点,在雷雨天气情况下易遭受雷电侵害。
供电线路雷击跳闸主要分为两种形式:一种是雷直击线路引起的,称为直击雷过电压;另一种是雷击线路附近地面,由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。
关于铁路接触网的防雷,铁道部、科技部于2009年向国家申请了科技支撑计划项目“牵引供电系统雷电防护技术及装置研究”,期间中国电力科学研究院进行了大量的理论研究和模拟实验,其主要研究结论为接触网在无特殊防雷措施的情况下,遭雷击闪络,跳闸的主要原因为直击雷。
根据接触网高度的不同及雷暴日的差异,直击雷造成的跳闸占总的雷击跳闸概率的95%-98%,而感应雷造成的占总数的2%-5%。
目前已建或者在建高速铁路主要以高架桥为主,因此高速铁路的接触网防雷因主要考虑防护直击雷。
受到直接雷击时,巨大的雷电流在线路对地阻抗上产生很高的电位差,从而导致线路绝缘闪络,使线路绝缘遭受破坏而引起跳闸或事故。
雷击不但危害线路本身的安全,而且雷电会沿导线迅速传播到变电所,若所内防护措施不良,会造成所内设备的严重损坏。
二、高速铁路接触网防雷技术参考电力部门的主要防雷措施,并结合高速铁路实际情况,采取防雷保护措施为:(1)安装架空避雷线根据《铁路电力牵引供电设计规范》(TB10009-2016)“高速铁路雷暴日不小于40d地区的接触网宜架设避雷线或回流线/保护线适当抬高兼起防雷功能,其他铁路年均雷暴日超过60天的接触网应设避雷线或回流线/保护线适当抬高兼起防雷功能”的设计要求,设计院在符合雷区条件的新建铁路接触网工程设计了避雷线,如九景衢铁路增设的避雷线为50镀锌钢绞线(YB/T5004-2016) ,最大张力推荐采用5kN。
高速电气化铁路接触网防雷研究
高速电气化铁路接触网防雷研究摘要:电气化铁路接触网在铁路运输系统中起着至关重要的作用,但常会受到雷电等自然环境的影响,造成设备故障和其他损失。
同时,随着铁路建设越来越完善,电气化铁路接触网在铁路运输系统中的作用越来越重要,而铁路接触网的安全性也成为铁路运输系统中一项重要的问题。
本文论述了铁路接触网防雷设计及接触网雷电特点,分析了接触网雷击跳闸的危害,并提出了铁路接触网的防雷措施。
关键词:电气化;接触网;防雷措施我国电气化铁路横跨东西纵贯南北,所经地区地理气候千差万别,情况复杂,尤其是高速铁路采用高架桥形式,接触网成为小区域内的相对高点,使其遭受雷害的几率大大增加,一旦遭受雷击则易造成绝缘闪络断裂、线路跳闸等事故,甚至会导致列车停运,对铁路运输造成巨大影响。
因此,接触网的防雷是实现电气化铁路安全、稳定、不间断供电的一个重要环节。
1 铁路接触网防雷设计目前,我国的高速铁路地理区域跨度较大,没有备用系统,在这种情况下,一旦遭遇雷击将形成永久性故障,不可避免地造成供电区段的中断。
根据铁路相关规定,只有强雷区接触网才能架设独立的避雷线,通常情况下,我国的高速铁路接触网多处在多雷区,接触网没有架设避雷线,使高速铁路接触网及易遭受雷击,从而造成损坏。
为更好地保障高速铁路接触网的运行,应提高铁路运行的可靠性和安全性。
我国的高速铁路接触网在防雷设计方面,主要依据和参考的是在高速铁路设计规范中的铁路电力牵引,在供电设计规范中和铁路防雷电磁兼容及接地工程技术暂行规定中有明确的规定。
以雷电天数的多少可将区域分为四个级别:平均每年的雷电天数在不超过二十天的地区划为少雷区,而平均每年雷电天数多于二十天,不到四十天的地区划为多雷区,另外,平均每年的雷电天数超过四十天,不到六十天的地区划为高雷区,而平均每年雷电天数超过六十天的地区划为强雷区。
高速铁路接触网在防雷设计和采取防雷措施时,更多的是架设架空避雷线及安装避雷器的办法,同时,还需要做好相应的高速铁路接触网防雷的接地措施。
高速铁路接触网防雷接地研究
高速铁路接触网防雷接地研究发表时间:2018-10-01T12:22:54.843Z 来源:《基层建设》2018年第25期作者:林正新1 侯苏玲2[导读] 摘要:我国高速铁路发展迅速,自提出高铁发展战略以来,中国已成为世界高速铁路里程最长的国家。
1温州防雷安全检测有限公司浙江温州 325000;2苍南县气象局浙江温州 325800摘要:我国高速铁路发展迅速,自提出高铁发展战略以来,中国已成为世界高速铁路里程最长的国家。
同时,我国高速铁路技术也排名世界前列。
高速铁路的快速发展,使得高铁的安全性、稳定性以及可靠性受到社会各领域的极大关注。
接触网是保障高铁正常运行的重要组成部分,在高速铁路发展中扮演着不可或缺的角色。
接触网作为供电系统中重要的组成部分,其常年都裸露在自然的环境中,这样就会在一定程度上影响接触网的运行性能,从而就会导致电气设备出现故障。
而我国的高速铁路跨度较大且雷电活动较为集中。
因此文章重点就高速铁路接触网防雷接地展开相关探究。
关键词:高速铁路;接触网;防雷接地;研究作为供电系统的重要组成部分,接触网裸露在自然环境中,大部分容易损坏,同时容易引起站内电气设备出现故障,而且缺少后备的支持。
而且在缺少防护措施或者措施不当的前提下,经过雷击的侵入容易发生绝缘子损坏,采用大气过电压防护措施不仅影响电气化铁道运营,而且还会通过接触网出现线路跳闸等情况,传入变电所。
按照国家高压配合等级规定,额定电压设置绝缘配合接触网。
我国高速铁路地理区域集中且跨度大,雷电活动较为集中东部沿海区域和南部区域,设在高架桥上,耐雷的水平大于雷电流输变电设备的绝缘以及普通电气化铁路上和收集雷击的宽度不断加大,接触网的防雷收集进行了系统设计和综合的防护,雷击的概率增大使得绝缘配置的方面出现了绝缘水平高于普通铁路标准建设的情况,接触网的防雷设计避免了线路投运后病害问题频发。
一旦出现雷击,高铁接触网的对地高度就会起作用,实现运输安全目标。
高速铁路接触网雷害及防护对策相关探究
高速铁路接触网雷害及防护对策相关探究摘要:为了满足社会经济的发展和人们的出行需求,我国不断加大对高速铁路工程的建设,这是社会经济发展的必然趋势。
在近几年来,我国各地区不断出现雷击事件,造成一定的经济损失和社会影响,如果高速铁路接触网发生雷害事件的话,由于其不存在备用系统,且区域跨度大,很容易造成大范围的停运现象,因此加强对高速铁路接触网的雷害防护实施是十分必要的,具有重要的经济效益和社会效益。
本文主要从高速铁路接触网雷害特点、当前高速铁路接触网雷害防护现状以及高速铁路接触网雷害防护的有效对策三个方面对高速铁路接触网雷害防护做出了详细的分析和研究,这对提高接触网雷害防护水平,减少雷害事件的发生具有一定的参考价值。
关键词:高速铁路;接触网;雷害;防护对策;在牵引供电系统中,接触网是其重要的组成部分,接触网中的大部分是直接裸露在大气环境当中的,而且也不具备后备能力,因此就需要加强对大气过电压防护措施的应用。
如果防护不当的话,就会造成线路跳闸、绝缘子闪络等问题,对整个线路的正常运营产生影响。
另外在雷害过程中所形成的侵入波还会借助接触网对牵引变电所造成损害,扩大事故影响范围。
一、高速铁路接触网雷害特点对于供电设备受到雷害影响来说,主要集中反映在牵引变电所保护装置上,高速铁路接触网由于受到自身独特性的影响,所受到的雷害也具有一定的特点。
(一)季节性特点通过分析和总结高速铁路接触网发生雷害的情况可以得出,雷害发生具有明显的季节性特征,发生次数最多的是每年的8月份,高发期一般在每年的5-9月份[1]。
(二)地域性特点高速铁路接触网发生雷害现象也表现出较大的地域差异。
雷害现象较为显著的主要集中在北京、上海、广州、南宁、南昌等地,在这些地区所发生的雷害事件与气象部分所分布的强雷区和高雷区的规律基本上具有一致性。
(三)高速铁路接触网发生雷害的机率更大一是对于同一地区的高速铁路和普通线路相比较来说,高速铁路接触网发生雷害的次数更多。
高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施研讨
高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施研讨摘要:牵引供电接触网是高速铁路的重要组成部分,由于接触网大多数时间暴露在自然中,不但容易出现老化、受损等情况,还可能受到雷击等自然灾害。
高速铁路牵引供电接触网受到雷击时,侵入波过电压会通过接触网进入牵引变电所中,可能会对变电所中的相关设备造成损伤。
因此,在这种情况下,必须要对高速铁路牵引供电接触网的防雷优化设计给予高度重视,采取可行、有效的雷电防护措施,从而预防雷电可能造成的事故,维持高速铁路的正常、稳定运行。
关键词:高速铁路;牵引供电;接触网1 雷击对高速铁路牵引供电接触网的危害性1.1 雷击危害特点高速铁路受到雷击的影响因素较为复杂,例如地质条件、地形条件、周围环境等。
同时,不同的环境条件会导致雷电的频率、强度发生一定的变化,供电线路在雷电的影响下可能发生跳闸、断电,影响列车的正常运行。
高速铁路的雷击危害主要分为以下两方面:第一,高速铁路的相关线路受到雷击影响,即过电压;第二,线路周围的地面受到雷击,即感应雷过电压,多数情况下是由于电磁感应导致的。
当线路受到雷击时,若雷击的是供电线路,由于绝缘设施的存在,能够起到一定的保护作用,但一旦受到雷击过电压的影响,绝缘设施的保护作用会明显降低。
1.2 雷击危害产生的根本原因雷击对高速铁路产生危害的根本原因可以分为以下2方面:第一,牵引供电接触网安装结构。
牵引供电接触网的保护线、正馈线的高度存在一定的差异,正馈线的位置较高,两种线的保护装置未严格按照要求设置,导致对雷击的预防能力较低,正馈线与接触网之间未做好有效的隔离措施,导致雷击的风险较大。
或线路的宽度、密度设置未达到要求,为闪络的出现埋下了风险。
此外,保护线的高度过低、未安装避雷线等,均有可能造成雷击危害;第二,建设工程环境。
目前我国高速铁路的运行区域内每年会发生大量的雷击事件,而雷击的发生率与高速铁路所在区域的雷电天气密切相关。
由于高速铁路周围的环境较为复杂,一般在高架桥梁或空旷处,一旦出现雷电天气,接触网极易受到雷击。
高铁接触网的防雷措施探究
高铁接触网的防雷措施探究发布时间:2022-07-15T07:13:03.970Z 来源:《工程建设标准化》2022年37卷5期作者:刘银[导读] 随着社会主义市场经济的发达和社会生产力水平的提升刘银中电建成都铁塔有限公司四川省成都市 610213【摘要】随着社会主义市场经济的发达和社会生产力水平的提升,中国的交通运输日益便捷,高铁的基础建设也日益完善,高铁接触网对防雷技术的需求也愈来愈高,目的就是保障高速铁路运营的安全。
高速铁路接触网的防雷要降低雷电对高速铁路接触网结构的破坏力,以维护好高速铁路接触网结构。
所以,本篇文章主要针对高速铁路接触网的防雷问题展开研究分析,并给出高速铁路接触网防雷的对策,期望给有关人员提出参考意见,以有效维护中国高铁的运营安全。
【关键词】高铁接触网;防雷;措施探究引言:由于科学技术的不断发展,高速铁路正逐步在世界各地运用,给民众的日常生活以及国家的经济发展都产生了重要的影响,而牵引系统的关键构件—接触网对于高速铁路的安全运营也有举足轻重的意义。
它没有备用系统,一旦接触网线路发生雷击,或者防雷措施不够齐全,都有可能完成电路跳闸,影响高铁无法正常行驶。
因此,必须要深入研究高铁接触网受雷电影响的危害,并且加强防雷装置建设,以提高高铁运营的安全性。
1 铁路接触网防雷意义雷击可分为几种不同的交通雷,铁路网路雷是交通路段中最危险的交通设施,雷击的发生可能性非常高。
为了进一步不断改善整个铁路引线接触网工程可信度,必须为整个铁路接触网工程提供一套安全科学的铁路引线上下线、接闪器和铁路接地防护设施,利用良好的铁路雷击防护措施可以进行安全防范。
在这个区间时段内,每年铁路接触网上遭受到铁路雷电轰劈的电击次数和与这些铁路接触网同时所处的国际铁路上的电击雷都会如是息息相关的。
不仅可能破坏了列车相关安全防护网,还可能严重影响了旅客列车的正常运行,还有甚至可能对人造成严重财产损失甚至严重人员伤亡。
高速铁路接触网防雷措施研讨与应用
高速铁路接触网防雷措施研讨与应用摘要:如今高速公路的发展越来越发达,也带动了交通工具的不断发展,其中高铁机车供电的接触网在高速铁路方面有着十分重要的作用,一般情况下,接触网都安置在高铁线路的上方,那么雷电的冲击对于接触网来说,影响力很大,会造成设备有巨大的损伤。
本文就讨论探究接触网防雷设施在高速铁路上的安置措施提出了一定的建议,望有一些参考意义。
关键词:高速铁路;接触网;防雷1.国内外高速铁路接触网防雷的现状由于高速铁路接触网的设置是为了保证列车可以正常运行,它是沿着我国的铁路,在高速铁路的上方架设的一个输电的线路,所以对于列车的正常输电系统很重要,运行过程中的列车一旦因为接触网产生的故障,而发生断电情况,后果不堪设想。
因此铁路工作人员一定要保证高速铁路的接触网能够正常的运行,如果接触网在列车的运行过程中,出现被雷击的情况,那就会产生故障影响列车的运行。
所以做好接触网的防雷设施,保证列车的正常运行工作非常重要。
2.高速铁路接触网的防雷措施研讨在建设高速铁路之时,为了保证高速铁路能够更好的运行和发展,所以建设之前就应该有仔细可以实施的计划,考虑很多问题。
例如具体是想要达到什么样的情况才牵引高铁线路,要考虑线路经过地方的雷电灾害的情况,再加上经过土壤的有些电路也会造成灾害,所以也要重点考虑自然环境等问题,为了能够让高速铁路更好的发展,在对铁路建设前应该考虑到很多方面,比如牵引的高铁线路具体为什么样的结果,在设置线路时,经过的地区雷电灾害的情况等,更要特别重视的是有些电路需要经过土壤,那就要考虑到一些自然环境等因素。
早期,高速铁路是在欧洲兴起的,在被雷电击中的情况下,对于接触网反射系统造成的灾害的处理手法还是比较成熟的,一般进行评定灾害时,是以一百千米为标准,使用避雷器制约由于雷电引起的高电压十分重要,雷电的入侵是不会因为避雷器而消失的,避雷器无法阻止,而且也只是对接触网经过的电压进行保护,对于其损坏没有多大用处,所以无论什么从什么原因考虑,避雷工作对于接触网的防雷设施很重要。
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高速铁路接触网雷击特性及避雷器防护
效果的研究
摘要:由于我国既有高铁无后备系统,即雷击引起的永久性故障将导致相应
区域的停运,因此,为保证高铁接触网的顺利运行,探索其雷击特性及避雷器的
防护效果意义重大。
关键词:高速铁路;接触网;雷击特性;避雷器;防护效果
接触网是牵引供电系统的重要组成部分,大部分裸露在自然环境中且无备用,因此需采取必要的大气过电压防护措施。
若缺乏防护措施或措施不当,可能导致
绝缘子损坏,致使线路跳闸,直接影响电气化铁道运营。
同时,雷击产生的侵入
波过电压通过接触网传入牵引变电所,可能对所内电气设备造成损坏,导致更大
的事故。
基于此,本文详细分析了高速铁路接触网雷击特性及避雷器防护效果。
一、高速铁路接触网概述
高速铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路,高铁列
车运行所仰赖的电流是通过机车上端接触网来输送。
接触网一旦停电,或列车电
弓与接触网接触不良,对列车供电会产生影响。
高速铁路接触网由接触悬挂、支
持装置、定位装置、支柱、基础等组成。
其中,接触悬挂包括接触线、吊弦、承
力索、连接零件。
其通过支持装置架设在支柱上,将从牵引变电所获得的电能输
送给电力机车。
支持装置用以支持接触悬挂,并将其负荷传给支柱或其它建筑物。
二、接触网系统的雷害类型
接触网系统常见的雷害类型有直击雷、感应雷过电压,其中,直击雷过电压
是雷电击中导线和支柱产生的过电压。
而感应雷过电压是指雷击接触网地面后产
生的过电压。
当雷电击中附加导线和接触网支柱时,会导致雷击点阻抗的电位提升。
当导线和雷击点之间的电位差超出绝缘子冲击放电电压时,会引起绝缘子串
沿面闪络,引起短路事故。
由于附加导线和支柱的电位会大于导线电位。
当雷电击中接触线会导致电压过大,这两种情况分别称为雷电绕击与直击。
三、国内外高速铁路接触网防雷现状
为能让高速铁路更好的发展,在对铁路建设前应考虑很多方面,比如牵引的高铁线路具体为怎样的结果,设置线路时,经过的地区雷电灾害情况等,更要特别重视的是有些电路需经过土壤,则要考虑一些自然环境等因素,可以说,防雷设计是系统牵引的关键。
高速铁路的出现,早期是在欧洲兴起的,可以说,在雷击情况下,造成接触网反射系统灾害情况,对其的处理较成熟,在评定这类灾害时,以一百千米为准,为制约雷电引起的高电压,避雷器等的使用非常有必要,但避雷器对雷电侵入无法阻止,对接触网的损坏也无多大作用,只是对接触网过电压进行保护。
可以说,不管是考虑到哪方面因素,接触网避雷工作的开展非常有必要。
四、高速铁路接触网雷电防护存在的问题
1、避雷器防护效果有限。
经统计分析,避雷器只是对重点设备进行小范围防护,对重点设备绝缘起到防护作用,不能有效减少跳闸率。
有些支柱绝缘子雷雨闪络,其相邻支柱就安装有避雷器,避雷器对接触网线路类型雷电防护效果有限。
2、避雷器不适宜接触网线路雷电防护。
避雷器适用于隔离开关、电缆头等重点设备的雷电防护。
铁路线路雷击点具有随机性及分散性,采取避雷器方式进行线路过电压保护,若要使被保护设备不受雷击侵入波的侵害,避雷器需密集设置,不得超过避雷器与被保护设备间的最大电气距离。
从运营经验看,避雷器本身故障率高,且故障性质隐蔽,难于查找,易造成长时间停电,影响运输秩序。
3、避雷器选型值得商榷。
现有接触网普遍选用无间隙氧化锌避雷器,无间隙避雷器应用于高速铁路接触网防雷保护时,并联于绝缘子两端,避雷器长期承担系统运行电压,可能出现老化故障,需定期检测维护,与应用于牵引变电所情况相比,运维工作量大,且实施困难。
带间隙避雷器型式保护机理有利于保护某项设备,但并不能达到减少跳闸率的目的,甚至有增加系统跳闸率的可能。
五、高速铁路避雷器的安装情况
对于高铁接触网,常见避雷措施包括安装避雷器、架设避雷线。
避雷器是用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害,并限制续流时间,也常限制续流幅值的一种电器,有时也称为过电压保护器、过电压限制器。
避雷器类型有管型避雷器、阀型避雷器、氧化锌避雷器等,每种类型避雷器的工作原理不同,但其工作实质相同,都是为了保护线缆与设备不受损害。
因此,在安装避雷器时,工作人员需明确接地的重要性,并严格遵守以下规定:①对处于强雷或高雷区域的高铁,工作人员需在隧道两端、绝缘关节处、接触网与供电线列接触处设置相应的避雷装置;②工作人员需在吸流变压器边缘处设置相应的避雷装置;③对处于强雷地区的高铁,工作人员需设置独立的避雷线。
在我国现行实施的《高速铁路设计规范》中,对避雷器的安装提出了以下要求:用于防雷的牵引网接地装置相对应的贯通地线接入点,与与其他设备相对应的贯通地线接入点间距离应≥15m。
对于高铁接触网,涉及的防雷设备通常是安装在接触网上的避雷器。
这类设备主要用于削弱综合接地系统的影响,减少电压反击的可能性。
由此可见,防雷设备需能降低通过地体传输的电压,使其能达到安全值范围内的距离作用,通过实践可发现,安全距离一般保持在15m或以上。
六、高速铁路接触网的雷击特性
1、雷电感应。
在计算线路闪络率时,工作人员可根据实际情况确保所选计算方法的科学性,如幅值概率密度及范围暴露积分法。
通过分析归纳可发现,对于高铁接触网,直击雷引起的闪络概率远高于雷电感应引起的闪络概率,也就是说,随着社会的发展及高架桥高度的增加,线路发生闪络的概率必然比以前有所提升。
2、耐雷水平。
在探索高铁接触网雷击特性时,工作人员可通过仿真分析获得相应的探索结果。
先要确定比较涉及的高架桥高度,例如,其高度分别为5m、10m,相应绝缘子的长度为530mm,通过计算分析能发现,虽然比较涉及的高架桥高度存在明显差异,然而,最终的计算结果几乎相同,即高架桥的高度与接触网本身的耐雷水平之间无明显的联系或制约关系。
此外,假设只有一根导线的接触
线为A线,具有承力索和接触网两根导线的接触线为B线,通过模拟实验可发现,分布电容相对较小的A线其波阻抗大于分布电容较大的B线,其耐雷水平小于B 线。
对于架设在线路左右两侧的接触网,由于其受雷面较大,受到直击雷概率和
由此引起的闪络概率较高。
七、高速铁路避雷器的防护效果
当前,提高接触网耐雷水平的常见措施是安装避雷器。
比如,在高速公路各
区域相应绝缘子端电压与避雷器整体防护效果之间联系。
试验时,工作人员应有
针对性的设置:未安装避雷器、每1km安装避雷器、每2km安装避雷器、每3km
安装雷器四种情况,注入牵引网的电流数为20kA。
通过对上述设置的不同对比组试验结果比较分析可知,影响避雷器防护效果
的因素之一是避雷器与雷击点对应位置之间的距离,即随着距离的增加,避雷器
的防护效果会减弱。
当其位于雷击点200m范围内时,各对比组绝缘子端电压的
变化幅度总体上相对一致。
由此可见,能反映避雷器具有的防护效果距离约为
200m。
通过以上分析,得出以下结论:“若要通过安装避雷器来确保接触网耐雷水
平的提高,就需确保安装避雷器的密度”。
然而,随着避雷器安装密度的增加,
不仅安装和维修成本会增加,而且接触网发生故障的概率也会增加。
避雷器本身
的局限性决定了,若将其安装在远离雷击点的地方,则避雷器对雷击过电压的抑
制作用可忽略不计,避雷器与避雷点的距离越近,其防护效果才会越明显。
因此,为确保避雷器防护效果最大化,工作人员需提高避雷器安装密度,并将其与实际
情况相结合,尽量降低安装和维修成本。
参考文献:
[1]李康.高速电气化铁路接触网防雷研究[J].电网与清洁能源,2016(07).
[2]张鸿.高速铁路接触网防雷措施及建议[J].黑龙江科技信息,2015(02).。