刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施

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高速铁路牵引供电系接触网雷电防护措施探析

高速铁路牵引供电系接触网雷电防护措施探析
科技・ 探索・ 争鸣
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y 界 V i s i o n
高速铁路牵引供电系接触网雷电防护措施探析
肖 潮 ( 大秦铁 路股 份有 限公 司大 同西供 电段 , 山西 大 同 0 3 7 0 0 0 )
【 摘 要】 从 高速铁路 防雷设计的概况与受雷击方式的分析与计算 两方面来分析 高速铁路 牵引供 电系接触 网设计, 并提 出采取接触 网雷电
的 安 全 度
1 高速铁 路牵引供 电系接触 网设计
两者进行结合 . 制定最为合理的雷电防护方案 第 四. 牵引供电系接触网的雷电防护也应 当同时结合 站场接触网 与站房等多 个方面 . 做 到全 面性的防雷措施 , 避免因防雷设计上 的疏 漏, 而造成雷电事故 . 为高速铁 路带来安全隐患 。 第五 , 在牵引供 电系接触 网雷电防护措施 中 . 避雷针与避雷 线在 其性能方面有所不同 , 不 同的接 闪器有着各 自 不 同的优 势与不足 . 若 要最大程度地增强接触网的雷电防护能力 . 就要根据不 同接 闪器 之间 的差别 . 有效地发挥其各 自的优势, 进行结合运用 . 从 而达到更好 的防 雷效果 。 第六 . 在 高速铁路所经过 的不 同地区 . 其环境 条件会发生很大 的 变化 , 不 同地 区之间的气候 、 地理等条件存 在很 大的差 异 . 接触网防雷 措施 的设计也应 当将其作为重要 因素进行考虑 . 在保 障接触概况 ( 2 高速铁路牵引供电系接触网雷 电防护 的建议 我国对于高速铁路 的运行安全问题有着明确的要求 . 根据现有的 第一 , 高速铁路所经过的某些区域 . 其年平均 雷电 日数量极大 . 是 《 铁路电力牵引供 电设计规 范》 以及《 铁路 防雷 、 电磁兼容及 接地工程 雷 电多发 区 . 有些 区域 为空 旷的平原 . 环境 自身对 于雷电缺乏 防护能 技术暂行规定》 .将高速铁路牵引供 电系接触网的雷电防护进行 了规 力 . 高架桥段 在遭受雷击 时将会 造成极大 的损 害 严重影响高速铁 路 定: 年平均雷 电日少于 2 O天 的地 区为少雷 区: 年平均雷 电 E l 在 2 0 — 4 O 的正 常运作 。因此 . 以上几处应当作 为雷 电防护的重点区域。 天 的地区为多雷 区: 年 平均雷电 日在 4 0 — 6 O天的地 区为 高雷 区 : 年平 第二 . 由于接触 网所在 的不同区域 . 所遭受 的雷击强度有着很 大 均雷 电 日 在6 O 天 以上 的地区为强雷区 针对不同地区雷电 日数量的 的差别 . 且 雷电防护应 当与跳 闸统计数据进行结 合 . 在采取架设避 雷 不同 , 分为不 同程度 的雷击 区域 . 就能够有针对 性地制定 防护措施 。 线、 避 雷针等防护措施 时 . 应当根据雷击程度 而适 当增加避 雷器的架 ( 2 ) 高速铁路受雷击方式 的分析与计算 设 密度 . 并且要 注意预防直击雷 . 从而切 断雷电的一切通路 , 更为有效 通常情况下来 说 . 年平均雷 电 E l 数 量较多 的区域 . 接 触网遭受雷 地保护接触 网。 击 的频率也 就越 高, 两者之间存在着正 比的关系 接触网承力索一般 第三. 在一个 区间之内 . 接触 网的雷 电防护措施可 以采 取在顶端 距 离地面平均 高度为 7米 . 其侧 面限界一般为 3米 , 单线 接触网遭受 架设 避雷线的方式 . 而对于年平均雷击 日数量 较多的地 区 . 则是要通 雷击 的次数可 以按照 以下公 式来进 行计算 : N = 0 . 1 2 2 x 年 平均雷 电 日 过架设避雷针 的方式 . 增强其雷电防护能力 。 数× 1 . 3 。复线接触网遭受 雷击次数可 以按照 以下公式来进行计算 : N = 第 四. 由于避雷针 、 避雷线等避雷设备 其 自身的避 雷范围有限 , 而 O . 2 4 4 x 年平均雷电 日数× 1 . 3 在遭受雷击 的过程 中 接触 网所受 到的损 多种避雷设备 的运用 . 将会增大其避雷范围 , 通过对其进行计算 , 就能 害程度一般与雷 电电压 、 雷 电电流 、 导线的高度 、 接地电阻等几个 因素 够确定整体 的避雷范 围. 从而对可能存 在避雷漏洞的区域进行更为有 相关 综 合多个 因素进行雷 电防护设计 . 将会大大增加接触网的雷 电 效 的防护 . 避免某些区域缺乏防护而遭受雷击 。 防护能力 第五. 在接触 网支柱顶端设置 防雷措施 . 可以 同时保 护支柱两侧 的高压带电部分 . 达 到更大范围的雷 电防护 , 有效地减少直 击雷对接 2 高 速铁 路 牵 引供 电 系接 触 网 雷 电 防护 措 施 触网高压部分造成 的雷击伤害 为 了 避 免 高 速铁 路 在 雷 电天 气 出行 时 遭 受 雷 击 而 发 生 交 通 事 故 . 第六 . 对接 触网架设避雷线 、 避雷针时 , 如果采取绝缘建设的方式 就要对牵引供电系接触 网进行有效 的雷 电防护 而 目前 . 我 国的牵 引 并且使其 能够单独接地 . 就可 以同时减少接触网支柱所遭受 的直击雷 供 电系接触 网雷电防护在技术方 面与发达 国家相 比还存 在很大 的差 与反击雷次数 . 避免 雷击对接触 网高压 部分造成损害 , 并且可以通过 距. 必须根据现有 的技术条件 . 从最 基本的防护原则 与防护方法 的改 这种方式减少遭受雷击而跳闸的次数 . 保障高速铁路顺利运行 。 善出发 . 尽可能地减 少雷击为接触 网所带来 了损伤 第七 . 当接触 网顶端架设 的避雷线 、 避雷针与信 号设 备之间 的距 ( 1 ) 采取接触 网雷 电防护措施应遵循的原则 离少于 1 5米 时 .应 当对该区域的接触网顶端避雷线另外加设绝缘设 第一 , 不 同的高速铁路所承担 的运 输任务有所不 同 . 有些高速铁 备 . 并且在相邻 的支 柱顶端单独架设避 雷针并接地 , 防止 防雷措施为 路 专 门用于运输乘 客 . 即高速铁路 客运专线 . 而另 外一些铁路线路则 信号设备造成的负面影 响 是 同时可以运输乘 客与货物 . 既客 、 货混合线路。由于高速铁路运输线 第八 . 站场 接触 网的防雷措施如果能够与周 围的建筑物 防雷措施 路 的不同 . 其供 电方式也有所差别 。 必须根据两者供电的差别 . 采取有 进行有效的结合 . 就会大大地增强其 防雷能力 . 可 以在站场较为关键 针 对性 的 防雷 措 施 的地段单独架设避雷针 . 达到更好的防雷效果。 第二 , 由于高速铁路线路所 经过的 区域跨越 幅度较大 . 这就使得 高速铁路在不 同的地段具有不 同的特点 . 因此 . 同一种雷 电防护措施 3 结 语 并不一定完 全适 用于铁路所经 过的所有 区间与站 场 .在防雷设计方 高速铁路的大力发展 . 是 以其安全运行作为前提 的。在现有 的高 面, 必须根据区间与站场的具体情况 . 采取相应 的防雷措施 速铁路牵引供电系接触 网雷电防护技术 的基础上 . 采取更 为有 效的手 第三 。 牵 引供电系接触 网的雷电防护措施 的运用 . 不仅要考虑不 段与措施 . 增强雷电防护能力 . 使高速铁路运行更为安全顺畅。 并且在 同地区 , 年平均遭受雷 电 日数量 . 同时也要对跳 闸数据进行统计 . 并将 不久的未来 , 我国定 能研究 出更为强大的雷电防护技 ( 下转第 3 0 8页 )

高速铁路牵引供电系统雷电防护措施探讨

高速铁路牵引供电系统雷电防护措施探讨

高速铁路牵引供电系统雷电防护措施探讨作者:周侃来源:《科学与财富》2015年第15期摘要:近年来,随着我国铁路事业的繁荣,高速铁路的规模越来越大,对于高速铁路来说,牵引供电系统的正常运行十分重要,然而,在牵引供电系统运行的过程中,雷击问题成为引起供电系统故障的主要问题之一,基于此,本文首先阐述了当前高速铁路牵引供电系统雷电防护存在的问题,并分析了高速铁路雷击导致绝缘子闪络的原因,最后提出了加强高速铁路牵引供电系统雷电防护的措施。

关键词:高速铁路;供电牵引系统;雷电防护;措施前言:对于在高速铁路上运行的列车来说,其所面临的安全性及可靠性要求要更高,这就要求牵引供电系统要能够正常的运行。

如果牵引供电系统遭受到雷击,那么对列车的供电就会被迫中断,从而导致列车停运,严重时甚至会导致列车事故发生,造成人员伤亡。

从结构上来看,我国的高速铁路多为高架桥,这也导致其遭受雷击的可能性增加,进而导致供电系统发生各种各样的故障,影响正常运行,由此可见,关于高速铁路牵引供电系统雷电防护措施的研究具有十分重要的现实意义。

一、当前高速铁路牵引供电系统雷电防护存在的问题(一)对直击雷防护考虑不足从电压等级上来看,牵引供电系统与电力系统中的35kV相当,因此,在设计接触网防雷时,以35kV输电线路和普速铁路接触网的规范为参考依据,在整个接触网防雷线中,未进行避雷线的架设,对于关键设备,加设避雷器。

高速铁路的结构主要以高架桥为主,从对地高度上来看,高架桥接触网与110kV架空线路是相等的,由于缺乏避雷线的保护,导致接触网很容易受到直击雷危害。

从入侵途径上来看,直击雷主要从三个地方侵入接触网,第一是雷击承力索,侵入之后,腕臂绝缘子会发生闪络;第二是雷击正馈线,侵入之后,悬式绝缘子会发生闪络,第三是雷击保护线,两种绝缘子均有可能发生闪络现象。

(二)对冲击接地电阻考虑不足与普速铁路相比,高速铁路具备许多独特的特点,比如列车牵引电流大、钢轨—地泄漏电阻大等,以客运专线为例,常速既有线路的要比钢轨电位低很多,这样一来,高速铁路沿线的维护工作人员在进行工作时,极易发生触电,同时绝缘的老化速度也非常快,这些问题的存在导致高速铁路牵引供电系统的正常运行受到比较大的影响,为了解决上述问题,高速铁路采用了综合接地方式,在进行综合接地时,部分地段需要打接地极,同时,对于接地电阻有着严格的要求。

浅谈高铁接触网的防雷措施

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。

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

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。

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

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。

试析高速铁路牵引供电接触网雷电防护

试析高速铁路牵引供电接触网雷电防护

直击 雷 很 容 易对 接 触 网造 成 直 观 的 伤害 ;第 二 ,是冲 击 接 地 电 几 率 较 大 的 地 区 ,则 通 过 架 设 避 雷针 的 方式 。做 到 有 效 的增 强
阻 问题 ,由于高 速 铁 路 的 牵 引 电流要 比普 通铁 路 的牵 引电流 高 该 地 区 雷 电防 护 能 力 ,达 到 雷 击 防 护 网的 全面 布 置 。
供 电 系 统 的 正常 运 营 。针 对 以 上 情况 ,我 国 现 在 高 铁 中采 取 综 先 ,其 不 同高 铁 所 建 设 承 载 的 目的 也 有所 不 同 ,因此 ,其供 电
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合接 地 方 式 。并 对具 体 接 地 电阻 严 格 把 关 ,但 是 在 实际 情 况 中 , 方 式也 有 较 大 的 差 异 性 。在 防 雷 设 计上 必 须 结合 实 际 ,根 据 不
个 问 题 的 方 方 面 面 面 临 着 巨 大 的 缺 陷 。本 人 在 此 把 这 些 缺 陷 并 运 用 多 种避 雷 设 施 ,有 效 增 强 其 避 雷 的 范 围。对 有 可 能存 在
总 结 为 三 大 要 点有 待 解 决 :第 一 ,是 直 击 雷 的 防 护 问题 ,在 对 避 雷 疏 忽 的 区 域 ,进 行 有 效 的 概 括 性 防 护 。重 点防 护 区域 在 进
着 高 铁 乘 客 的 出行 安 全 ,也 较 为严 重 的 影 响 了 我 国 高 铁 的 技
在 工 程 实 施 过 程 中 应 对高 速 铁 路 所 经区 域 内环 境 空 气 等 ,
术 发 展 对 此 本 人 以高速 铁 路 牵 引供 电接 触 网雷 电 防护 为 论 点 , 做 好具 体 数 据 分析 。从 而 防 止 高架 桥 段 在 受 到 雷 击之 时 ,把 伤

刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施

刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施

刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施发表时间:2019-09-10T09:48:12.267Z 来源:《基层建设》2019年第17期作者:张在基时洪杰叶金岭[导读] 摘要:近年来,随着我国整体经济水平的提升,铁路交通行业得到突飞猛进的发展,高速铁路已经成为人们出行的重要交通工具之一。

中国铁路济南局集团有限公司调度所摘要:近年来,随着我国整体经济水平的提升,铁路交通行业得到突飞猛进的发展,高速铁路已经成为人们出行的重要交通工具之一。

为有效提高高速铁路日常运行的稳定性与安全性,对其牵引供电接触网设置科学合理的雷电防护措施具有很强的必要性。

因此,本文结合高速铁牵引供电接触网雷电防护设计对高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施进行研究。

关键词:高速铁路;牵引供电接触网;雷电防护牵引供电接触网的雷电防护措施一直是高速铁路建设过程中的一大难题,由于雷击的危害较大,因此对高速铁路的运行安全造成了严重的影响,一旦发生雷击事故,不仅对会对高速铁路造成破坏产生严重的经济损失,并且还可能威胁到乘客的人身安全。

因此,为提高我国高速铁路运行的安全性,需要对牵引供电接触网进行分析了解,从而制定合理的雷电防护措施。

1.高速铁路牵引供电接触网雷电防护设计1.1高速铁路防雷设计概况我国在高速铁路安全运行方面有着明确规定,相关文件中规定,年平均雷电日不高于20天的区域被称为少雷区;年平均雷电日大于20天小于40天的区域被称为多雷区;年均雷击日高于60天的为强雷区。

因此,针对不同区域的年平均雷电日差异,进行不同程度雷击区域划分,从而保证在制定雷电防护措施的过程中具有针对性。

1.2高速铁路雷击方式分析与计算一般情况下,同一区域内年平均雷击日与接触网遭受雷击概率成正比,区域年平均雷电日越多,其牵引供电接触网遭受雷击的概率越大。

牵引供电接触网的承力索通常都设置在距离地面7米左右的高度,平均宽度为3米。

根据相关专家的权威计算得出,单线牵引供电接触网的平均雷击次数N=0.122×1.3×年平均雷电日。

浅谈高速铁路牵引供电接触网雷电防护

浅谈高速铁路牵引供电接触网雷电防护

浅谈高速铁路牵引供电接触网雷电防护发表时间:2018-01-24T15:11:54.050Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第24期作者:吴旭峰[导读] 我国对于高速铁路的运行安全问题有着明确的要求,根据现有的《铁路电力牵引供电设计规范》以及《铁路防雷。

呼准鄂铁路有限责任公司内蒙古自治区呼和浩特市 010000摘要:在高速铁路中,使牵引供电接触网雷电防护得到强化显得尤为重要。

本课题首先分析了高速铁路牵引供电接触网雷电防护存在的缺陷,进而对高速铁路牵引供电接触网雷电防护改进措施进行了探讨与研究。

关键词:高速铁路;牵引供电;雷电防护一、高速铁路牵引供电系接触网设计(1)高速铁路防雷设计的概况我国对于高速铁路的运行安全问题有着明确的要求,根据现有的《铁路电力牵引供电设计规范》以及《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》,将高速铁路牵引供电系接触网的雷电防护进行了规定:年平均雷电日少于20天的地区为少雷区;年平均雷电日在20-40天的地区为多雷区;年平均雷电日在40-60天的地区为高雷区;年平均雷电日在60天以上的地区为强雷区。

针对不同地区雷电日数量的不同,分为不同程度的雷击区域,就能够有针对性地制定防护措施。

(2)高速铁路受雷击方式的分析与计算通常情况下来说,年平均雷电日数量较多的区域,接触网遭受雷击的频率也就越高,两者之间存在着正比的关系。

接触网承力索一般距离地面平均高度为7米,其侧面限界一般为3米,单线接触网遭受雷击的次数可以按照以下公式来进行计算:N=0.122×年平均雷电日数×1.3。

复线接触网遭受雷击次数可以按照以下公式来进行计算:N=0.244×年平均雷电日数×1.3。

在遭受雷击的过程中,接触网所受到的损害程度一般与雷电电压、雷电电流、导线的高度、接地电阻等几个因素相关。

综合多个因素进行雷电防护设计,将会大大增加接触网的雷电防护能力。

二、高速铁路牵引供电接触网雷电防护存在的缺陷2.1基于不同地域雷电防护要求的差异性考虑不全面在我国,高速铁路沿线雷电与土壤参数之间的差异性非常之大。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护

高速铁路牵引供电接触网雷电防护

高速铁路牵引供电接触网雷电防护摘要:在高速铁路的稳定运行中,牵引供电系统接触网的防雷性能起到十分重要的作用。

如果防雷系统效果不佳,那么对高铁线路的稳定运行是十分不利的,不仅仅会增加旅客乘坐的不舒适感,严重的会威胁到高铁线路的安全性。

在高速铁路牵引供电系统的日常运营维护过程中,雷击故障已成为该系统的主要故障之一。

本文即从高速铁路防雷体系概念及雷害主要特征入手,分析了我国高速铁路牵引供电系统防雷体系存在的问题,最后探讨了高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施。

关键词:高速铁路;牵引供电;接触网;雷电;避雷线引言:在高速铁路牵引供电系统当中,接触网是最重要的组成部分之一,就目前的情况来看,大部分接触网都处与裸露的状态,而且后备能力也比较弱,在相应的防雷保护措施方面也严重缺乏,这些情况都会给绝缘子造成一定的损坏,进而会造成跳闸现象的发生,不但会给电气设备造成一定的损伤,而且还会给整个铁道的正常运营造成非常严重的影响,因此务必要十分重视高速铁路牵引供电接触网的防雷问题。

1.高速铁路防雷体系概念及雷害主要特征1、防雷体系概念高速铁路牵引供电设备主要包括变电设备、接触网设备以及远动系统设备。

其中,变电设备主要包括变电所、开闭所以及分区所三种。

铁路牵引供电设备的作用是确保不间断行车可靠性供电,也就是说,铁路牵引供电能力只有在与线路运输能力相匹配时,方能满足列车密度、运行速度以及重量的具体要求。

当前,随着我国高铁电力信息技术的不断发展,变电所的防雷技术取得了重大的进步,已经趋于完善,但是避雷设施的安装却是短板,只在关键位置安装了避雷设施,最常见的是隧道口两端和变电所入口位置。

高速铁路一般都建造在高架桥上,用于跨越河流或深谷,而高架桥上的接触网支柱却均是通过桥墩内部的钢筋结构接地等,这种方式会使得接地电阻存在一定的不合格率,绝缘闪络现象便由此出现。

因此,应加强对避雷设施安装位置的研究,可在高架桥的两段进行安装。

1.雷害的类型及主要特征天气、地形和地质都会对雷电的效应产生影响,雷击会导致供电线路发生跳闸问题,这种跳闸主要分为两种类型,一种是直击雷,顾名思义就是雷电直接击中线路;第二种是感应雷,即是指雷电击中供电线路周围地面,由于电磁感应的作用,供电线路发生跳闸。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护

高速铁路牵引供电接触网雷电防护

高速铁路牵引供电接触网雷电防护摘要:我国高速铁路建设阶段,通常会使用高架桥敷设方式,牵引供电接触网的导线对地高度较大,出现雷击跳闸的问题较为频繁,为保障铁路供电安全,必要采用针对性的管控策略。

建立接触网电压计算模型,应用网络综合理论、矢量匹配技术等等,分析接触网雷击跳闸的概率以及基本特征,找出有效的接触雷电防护技术方案,是本文重点探究的内容。

关键词:高速铁路;牵引供电;接触网;雷电防护;策略引言:在当今社会背景之下,我国的交通运输产业不断发展,高速铁路是大众出行的基础工具。

由于民众出行对高速铁路应用要求诸多,所以在铁路运行安全性、稳定性等方面,技术人员哟分析牵引供电系统、接触网雷电防护的紧密联系。

如果系统被破坏,或者使用的措施不佳,很有可能会影响高速铁路的运行安全,在高速铁路牵引供电系统的运营以及维护阶段,雷电故障是常见的故障问题,要采用针对性的技术处理方案,保障系统运行的安全性、可靠性。

一、高速铁路接触网雷害的主要形式导致雷云对地放电的因素诸多,在铁路段之中,受到当地的气候、地理环境等因素的影响,雷电活动范围扩大化,出现地域性危害,影响高速铁路接触网的应用效果。

供电线路遭受雷击有两种形式,一种是因为雷电线路所导致的,是指直击雷过电压,另一种则是因为雷击线路附近,因为电磁感应所导致的问题,也被称为感应雷过电压[1]。

雷击路线的过程中,耐雷水平能反应线路绝缘情况,以及能够承受的最大雷电流,确定一防护的范围。

如果高雷电流冲击线路,可能会破坏接触网之中的绝缘材料,出现击穿或者放电的情况,进而引起跳闸、短路等问题。

直击雷主要是从承力索、反馈线、保护线三个不同的位置入侵,或者形成相应的破坏。

接触网F线或者T线遭受雷击,耐雷水平明显降低,而且雷击会伴随接触网绝缘闪络的问题。

通常F线悬挂的高度较大,而且会对T线形成防护作用,雷电击中的F线受损程度相对较大。

如果接触网遭遇雷击,在周围环境之中,面积和高度比较大的物体,受到电磁耦合的影响,在F线和T线上,出现感应过电压的现象。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护

高速铁路牵引供电接触网雷电防护

高速铁路牵引供电接触网雷电防护摘要:本文结合高速铁路牵引供电接触网系统特点及运行维护工作,总结了高速铁路牵引供电接触网系统雷电防护措施,并对我国高速铁路牵引供电接触网系统雷电防护技术提出建议,以供参考。

关键词:高速铁路;供电接触网;雷电防护引言:随着我国经济的快速发展,人们对铁路交通的要求也越来越高,高速铁路应运而生。

高速铁路牵引供电接触网作为铁路的重要组成部分,其质量的优劣将直接影响到铁路运输安全。

牵引供电接触网又称无接触悬挂系统,是指没有固定支撑的架空导线。

其主要作用是为铁路机车车辆提供电力支持。

高速铁路接触网系统具有运行速度快、规模大、结构复杂、电压高、电流大等特点,使其成为雷电防护中的薄弱环节。

一、高速铁路牵引供电接触网系统高速铁路牵引供电接触网系统主要由接触悬挂系统、隔离开关、接触导线、定位器等设备组成。

接触网悬挂系统:主要由支柱和锚段关节组成。

接触网绝缘子:主要有固定于支柱上的固定绝缘子和固定在锚段关节上的绝缘子两类。

接触网的绝缘子经跨线连接于隔离开关。

接触导线:主要由钢轨、吊弦和接触线组成,也称吊弦,它与钢轨直接接触。

定位器:用于提高架空线路的定位精度,在供电臂上安装与牵引网固定在一起。

绝缘子串:用于保护绝缘子不受外界环境影响而不被击穿,主要作用是当雷电过电压、感应过电压或外部短路时,将电弧熄灭。

二、电气化铁路接触网系统雷击原因分析雷电是自然界中最普遍、最强烈的放电现象,它是发生在空中的放电现象。

其主要包括雷电直击、雷电绕击、雷击放电以及雷电感应等。

从物理角度分析,雷击接触网的主要原因是雷电绕击接触网,以及感应雷过电压。

对于绕击接触网而言,在被保护接触网线路上出现的过电压为绕击波和感应波叠加而成;对于感应雷过电压而言,则是由雷击点附近的雷电流和通过被保护线路上的感应过电压组成。

结合我国高速铁路接触网系统特点及运行维护工作经验,分析雷电绕击接触网原因主要有以下几点:1.防护水平低。

目前我国高速铁路运行时间较短,运营管理经验不足,对于雷击问题不够重视;2.防雷设计不合理。

铁路牵引供电接触网雷电防护措施探讨

铁路牵引供电接触网雷电防护措施探讨

铁路牵引供电接触网雷电防护措施探讨摘要:随着我国铁路行业的飞速发展,人们的生活越来越离不开高速的铁路运输方式,同时对其安全性提出了较高的要求。

电气化铁路是以电能为牵引动力作为一种现代化交通运输工具,在其设备维护过程中,牵引供电系统是否正常运行十分重要,如果被雷击中损失巨大,所以雷击是引起牵引供电系统故障的主要原因之一。

对此,本文就对铁路牵引供电接触网雷电防护措施进行深入探讨。

关键词:铁路;牵引;供电;雷电一直以来,我国在铁路牵引供电系统防雷技术方面的研究力度和强度都没有停止过。

这主要是由于铁路牵引供电系统防雷技术对于铁路安全和发展具有重要影响。

有学者对铁路牵引供电系统在缺乏避雷线的情况下展开了研究,研究结果表明,此种情况下,雷电特性主要表现为雷击次数翻倍增长,与此同时,在高架桥平均高度达到一定数值后,感应电压会非常小,进而引发铁路安全事故。

然而,近年来,随着我国铁路建设规模的不断扩大,也伴随高架桥高度的不断增高,感应雷以及直击雷所引发的绝缘闪络次数也呈现出快速增长的趋势。

因此,铁路牵引供电系统防雷技术研究力度和强度还应不断加强。

1、铁路牵引供电系统防雷体系相关理论概述1.1防雷体系概念铁路牵引供电设备主要包括变电设备、接触网设备以及远动系统设备。

其中,变电设备主要包括变电所、开闭所以及分区所三种。

铁路牵引供电设备的作用是确保不间断行车可靠性供电,也就是说,铁路牵引供电能力只有在与线路运输能力相匹配时,方能满足列车密度、运行速度以及重量的具体要求。

现阶段,尽管我国变电所的防雷技术已经相对比较完善,但在安装避雷装置方面,却仅在一些关键部位进行了安装,如隧道口两端以及线路变电所的入口等。

铁路一般常用高架桥的方式跨越谷地或者河流。

而高架桥上的接触网支柱却均是通过桥墩内部的钢筋结构接地等,也就是说,在此种情况下,接地电阻存在一定的不合格,进而出现绝缘闪络。

由此可见,避雷设施还应安装在高架桥的两端。

1.2防雷体系的重要性铁路牵引供电系统一旦被雷击中,不仅会中断列车供电,还会影响列车的正常运行,更会导致列车安全事故的发生,严重者将会导致人员伤亡和经济损失。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护探讨

高速铁路牵引供电接触网雷电防护探讨

高速铁路牵引供电接触网雷电防护探讨作者:董娜来源:《科学与技术》2018年第14期摘要:随着我国经济的高速发展,交通运输业在近些年来发展迅速。

高速铁路已成为我国基础设施中的重要组成部分,并且普及程度越来越广,高速铁路通过接触网进行供电,高速铁路牵引供电接触网的防雷保护工作是保证我国高速铁路发展,保障人们出行安全的重要内容,进一步推动我国高速铁路发展,需要在高速铁路接触网防雷保护方面予以重视,本文结合实际,对高速铁路牵引供电接触网的防雷保护进行初步探讨。

关键词:高速铁路;接触网;雷电保护一、目前高速铁路牵引供电系统雷电保护的缺陷在开展高速铁路接触网防雷方面,我国仍然存在许多不足之处。

相较于国外成熟经验,与国外先进国家的防雷措施相比,仍然有许多需要改进的地方。

因此,为了进一步保障高速铁路供电系统的运行情况,进而保证相关工作人员的工作安全,需要加强培训,不断增加相关人员的防雷知识,进而保证相关工作人员熟练掌握高速铁路牵引供电网的相关防雷保护机制,1.直击雷的防护问题。

高速铁路的牵引供电系统在电力等级上而言是35千伏。

因此,在对接触网进行防雷保护设计方面,需要考虑35千伏输电线路的具体防雷情况,并紧密结合铁路接触网的实际设计规范进行,在整个接触网防雷保护中,由于没有避雷线架设,因此,需要对关键设备加装避雷器,对高架桥等主体结构重点予以保护。

高架桥接触网相对于地面而言,具有110千伏架空线,因此,避雷线的缺失,使得高架桥接触网很容易受到直击雷的危害,直击雷一般会从以下几方面对高架桥接触网進行侵害,首先,是对承力索进行雷击,当雷电击中后,就会导致相应的绝缘子发生闪络情况,其次,还会对正馈线进行雷击,当正馈线受到雷击后,悬挂式绝缘子便会出现闪络,其次,还会对相关的保护线路造成雷击,这种累积则会引起两种绝缘子同时发生闪络。

2.冲击接地电阻的问题。

高速铁路和普通铁路相比,具有许多突出特点。

例如,在高速铁路的牵引过程中所需要的电流比普通铁路大很多,这就导致钢轨的电阻较大,以客运线为例,与钢轨电位相比,普通列车对于相关线路的建设要求更低,而高铁线路在建设过程中,由于相对电流较大,导致运行维护人员在工作过程中很容易出现触电事故,再加之绝缘老化的影响,都会对高速铁路牵引供电系统造成不利影响。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施分析

高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施分析

高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施分析摘要:随着我国科技技术的不断进步,经济迅速发展,我国的经济实力也在不断提升,高速铁路的防护设施越来越好,为人们的出行带来了安全保障。

这不仅给人们的出行带来很大便利,也带动了很多地区的经济发展。

作为高科技的高速铁路建设技术走出了国门,为中国的经济发展和进步贡献了一份力量。

目前,高速铁路牵引供电接触网电防护措施还存在一些问题需要及时解决。

本文主要对高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施进行详细分析。

关键词:高速铁路;雷电防护;措施分析目前,我国高速铁路的铁路总里程的总和已经超过世界上的其他国家,高速铁路建设技术在世界中占据重要地位。

交通运输和我国经济的发展有直接联系,交通运输的进步也代表着我国的经济地位在提高。

目前的运输和管理部门需要进行适当的详细分析和指导,经济快速增长,整个运输管理阶段,需要网络指导和维护。

高速铁路是为人民服务的,所以安全系数必须要很高,这样才能为人民的出行提供一份良好的保障。

在高速铁路建设中出现的任何问题都应该受到重视,并且以最快的时间解决问题,因此高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施至关重要。

一、牵引供电接触网结构在高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施中,高速铁路牵引供电接触网雷电防护的设计非常重要。

要在设计中明确设计形式,根据调查的雷击数据相互结合,采用全补偿形式进行悬挂操作。

弹性操作本身就具有很明显的优势,关键的问题是定点分析,在弹性系数的细节分析阶段对系数进行全面的熟悉掌握,在改变原来的运行轨迹之后可以很快的提升稳定性,结合目前有的标准形式,对于建筑物的防雷措施应该考虑避免雷电直击建筑物和外部防雷措施。

和往年的雷电调查数据相比较,雷击次数应该和当地的环境有关,对牵引供电接触网结构做出详细的设计。

高速铁路牵引供电接触网结构设计本身很特殊,在设计之前需要做出详细的规划,避免有些环节出现问题,必须做到多次检验。

二、接触网雷电防护措施为了保障高速铁路的安全运行,消除因为雷雨天气产生的安全问题,高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施很重要。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护分析

高速铁路牵引供电接触网雷电防护分析

高速铁路牵引供电接触网雷电防护分析随着科学技术的不断发展和交通运输行业的持续进步,高速铁路建设工程项目越来越多,极大地便利了人们的出行,提高了出行效率。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护系统的设置对于高速铁路的安全可靠运行有着至关重要的影响。

本文主要针对高速铁路牵引供电接触网雷电防护的相关问题以及具体解决对策进行探究,希望能够为高速铁路持续安全的运转提供一定的参考。

标签:高速铁路;牵引供电接触网;雷电防护;策略1前言根据调查研究显示,高速铁路运行的稳定性和安全性直接与牵引供电系统接触网雷电防护性能相关,一旦接触网雷电防护系统受到破坏,将会影响高速铁路的正常安全运行,诱发高速铁路运行安全事故。

因此,需要加强对高速铁路牵引供电接触网雷电防护对策的分析研究,明确可能存在的雷击风险,并采取针对性的措施进行解决和优化。

2高速铁路牵引供电接触网概述2.1接触网结构当前我国铁路建设主要采取的是A-T供电模式,正线采取全补偿弹性链型悬挂方式,实现接触网与A-F线网的同杆架设。

在支柱定位处增设一根弹性吊索,并悬挂弹性链形可以极大地改善接触网的弹性功能,将弹性不均匀系数控制在0.1以下,同时也能够改善受电弓的运行轨迹。

其次,通过对接触网悬挂参数配置的优化,能够保证接触网与受电弓系统之间的良好受流,避免由于离线问题所造成的电磁干扰,改善受流质量,提高系统的环保性。

我国高速铁路防雷系统的设计原则依据的是《铁路防雷电磁兼容及接地工程技术暂行规定》以及《铁路电力牵引供电设计规范》这两个文件,并根据雷电日的天数划分成四个等级,包括少雷区、多雷区、高雷区以及强雷区[1]。

2.2接触网雷击方式分析与计算通过对接触网雷击方式的探究与调研可以发现,接触网遭受雷击的次数和频率与雷电日的多少呈现正比关系,雷电日越多接触网就越容易受到雷击。

通过获得的参数可以推算当承力索距离轨道面平均高度为七米以及接触网侧面界限为三米时,单线网接受雷击的次数与平均年雷电日数呈现比例关系。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护对策简析

高速铁路牵引供电接触网雷电防护对策简析

高速铁路牵引供电接触网雷电防护对策简析发布时间:2021-05-17T03:29:24.674Z 来源:《现代电信科技》2021年第2期作者:韩鹏飞[导读] 一直以来,我国在铁路牵引供电系统防雷技术方面的研究力度和强度都没有停滞过。

这主要是由于铁路牵引供电系统防雷技术对于铁路安全和发展具有重要影响。

(呼和浩特局集团公司呼和供电段安全科内蒙古自治区呼和浩特市 010000)摘要:一直以来,我国在铁路牵引供电系统防雷技术方面的研究力度和强度都没有停滞过。

这主要是由于铁路牵引供电系统防雷技术对于铁路安全和发展具有重要影响。

有学者对铁路牵引供电系统在缺乏避雷线的情况下展开了研究,研究结果表明,此种情况下,雷电特性主要表现为雷击次数翻倍增长,与此同时,在高架桥平均高度达到一定数值后,感应电压会非常小,进而引发铁路安全事故。

然而,近年来,随着我国铁路建设规模的不断扩大,也伴随高架桥高度的不断增高,感应雷以及直击雷所引发的绝缘闪络次数也呈现出快速增长的趋势。

因此,铁路牵引供电系统防雷技术研究力度和强度还应不断加强。

关键词:高速铁路;牵引供电;防雷;分析一、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。

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

高速铁路牵引供电接触网雷电防护研究发布时间:2022-11-17T03:46:47.566Z 来源:《中国科技信息》2022年第7月第14期作者:赵君[导读] 在如今的环境下赵君武汉铁路职业技术学院铁道供电430074摘要:在如今的环境下,我国社会的发展使得人们的经济收入开始增长,这也促进了人们物质需求的提升,为了满足人们日益增长的物质需求,我国社会的生产巨大的变化。

从我国居民首次乘坐火车至今,我国的铁路事业已经有了较大程度的发展,高速列车也已成为了人们出行的首选方式之一。

我国不仅要保证居民出行的便利,更要保证居民出行的人身安全。

高速铁路牵引供电接触网雷电的防护工作的开展,并能够更好的保障人们的生命安全。

而要做好雷电防护工作则需要工作人员的不懈努力,需要在发展的过程中不断对其进行完善。

而本文也在此基础上对接触网的防伪措施进行了相应的分析与研究。

关键词:高速铁路;牵引供电接触网;雷电防护;研究与分析在我国综合国力不断提升的过程中,我国的高速铁路也已成为了国家扶持的重点项目,制定在短暂的时间内便得到了快速的发展,这满足了我国居民日益增长的出行需求,同时也使得人们的生活更加便利。

但要更好的保证居民的出行安全,则必须要重视对高速铁路牵引供电,接触网的雷电防护工作,不断促进防护工作的发展和提升,才能避免人民群众的生命财产安全受到威胁。

一、我国雷电防护的现状分析牵引供电接触网必须在户外环境才能建设,因此非常容易受到雷电的破坏。

为了避免牵引供电接触网遭到损害,设计人员就必须根据实际情况设计雷电防护,这样才能避免牵引供电,接触网受到影响。

我国已经设计了相应的避雷装置,但是在实际的应用当中依旧存在着不科学的情况,这严重影响了防护的效果。

其原因主要有三个方面。

(一)关键设备的防雷设计问题尽管接触网上的许多设备都已经安装了相关的防雷装置,但是由于关键设备的技术及资金等因素影响,存在着未能安装防雷装置或是防雷设计不达标的情这些都导致关键设备非常容易受到雷电的影响,甚至导致系统出现严重的故障,在这种情况下,铁路的正常运行便无法得到保障[1]。

刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施

刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施

刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施康佳【期刊名称】《微计算机信息》【年(卷),期】2014(000)014【摘要】随着我国经济实力的不断提升,铁路得到了迅猛发展。

这不仅方便了人们出行,还带动了地区经济的发展,铁路的相关技术作为高新科技率先走出国门。

但是,铁路中的部分技术问题仍有待解决。

就高速铁路牵引供电接触网的雷电防护问题,阐述了防雷电的现状和具体防护措施。

%With China’s rising economic power, railways have been developing rapidly. This is not only convenient for people to travel, but also led to the region’s economic development, railway-related technology as a high-tech lead out of the country. However, the part of the railway technical issues remains to be resolved. The high-speed railway traction power supply catenary lightning protection issues described the current situation and specific lightning protection measures.【总页数】1页(P44-44)【作者】康佳【作者单位】成都铁路局成都供电段,四川成都 610051【正文语种】中文【中图分类】TM862+.1【相关文献】1.铁路牵引供电接触网雷电防护措施探析 [J], 刘培玉2.高速铁路牵引供电接触网雷电防护 [J], 张成志3.刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施 [J], 康佳;4.铁路牵引供电接触网雷电防护措施分析 [J], 刘艳红5.高速铁路牵引供电系接触网雷电防护措施探析 [J], 肖潮因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

高速铁路牵引供电接触网雷电防护策略探讨

高速铁路牵引供电接触网雷电防护策略探讨

高速铁路牵引供电接触网雷电防护策略探讨摘要:随着我国社会的快速发展,中国铁路起到的作用也越来越大。

目前,我国铁路是人们主要的出行方式之一。

但是也是因为我国铁路的数量越来越多,高速铁路线路高架桥路段比例大。

同时,这些铁路线路相对来说在雷电活动比较强烈地区比较密集,所以出现牵引供电接触网雷击的现象比较多,这样也就是说我们必须研究相应的对策来解决这个问题。

此次,本文简单说明了高速铁路接触网雷害主要特点以及高速铁路接触网雷电防护技术现状,当然,最终要的是提出了高速铁路接触网雷电防护对策。

关键词:高速铁路;牵引供电;接触网;雷电防护随着我国经济的飞速发展,各行各业的发展也越来越快。

当然,交通运输行业也不例外,尤其是在我国人口众多的情况下,高速铁路已经成为人们出行的重要途径之一。

近年来,我国高速铁路的运营里程越来越远,说明人们的出现会越来越方便。

但是,高速铁路的运行的安全性还存在着一定的问题。

要想确保高速铁路的安全以及稳定,保证牵引供电系统接触网雷电防护性能是十分重要的。

只有确保该系统的稳定运行,才可以保障我国高速铁路的运行,确保乘客的安全。

这样工作人员就需要了解导致高速铁路牵引供电系统出现故障的因素,而雷击故障就是其中之一。

一、高速铁路接触网雷害的主要特点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2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。

通常情况下,直击雷主要从承力索、正馈线以及保护线3个位置进行入侵、破坏,导致腕臂绝缘子、悬式绝缘子都可能出现闪络现象。

接触网F线或T线遭受雷击时,耐雷水平低于4kA,90%以上的雷击都会导致接触网绝缘闪络。

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刍议高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施作者:康佳
来源:《科技与创新》2014年第14期
摘要:随着我国经济实力的不断提升,铁路得到了迅猛发展。

这不仅方便了人们出行,还带动了地区经济的发展,铁路的相关技术作为高新科技率先走出国门。

但是,铁路中的部分技术问题仍有待解决。

就高速铁路牵引供电接触网的雷电防护问题,阐述了防雷电的现状和具体防护措施。

关键词:高速铁路;牵引供电接触网;雷电防护;措施
中图分类号:TM862+.1 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)14-0044-01
目前,我国铁路的最高运营速度达到了350 km/h,运营里程已经突破10 000 km,超过世界其他国家高速铁路总里程的总和,在我国交通运输业的地位变得更加重要。

因此,如何保证铁路运输的安全性成为亟待解决的重要课题,特别是高速铁路牵引供电接触网的雷电防护措施更是重中之重。

1 我国高速铁路防雷设计原则
根据铁路运行安全指标的要求,将牵引供电接触网雷电防护定义为:依据《铁路电力牵引供电设计规范》(TB 10009—2005)和《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),将每年雷电日的数量划分为少雷区,年平均雷电日在20 d以下的地区(含20 d);多雷区,年平均雷电日在20~40 d的地区(不含20 d);高雷区,年平均雷电日40~60 d的地区(不含60 d);强雷区,年平均雷电日在60 d以上的地区(含60 d)。

2 受到雷击方式的分析和计算
分析和计算雷击方式时要遵循一个原则,即年平均雷电日比较多的地区,其遭受雷击的频度也就越大,一般情况下遭受雷击次数与年平均雷电日数成正比关系。

由此可进行推算:当接触网的侧面限界为3 m,承力索距离轨面的平均高度为7 m时,单线接触网遭受雷击次数为:
N=0.122×Td×1.3. (1)
复线接触网遭受雷击次数为:
N=0.244×Td×1.3. (2)
式(1)(2)中:Td——年平均雷电日数,d。

当接触网和支柱受到雷电击时,除入地外主要产生过电压。

其电压值大小,与接地电阻、雷电流幅值等有关。

此外,雷电通道产生的磁场与雷电流磁场产生相反的感应电压,且与雷电流平均值和导线的高度成正比。

而接触网支柱的接地电阻的大小,也决定了冲击过电压和感应过电压的叠加值。

在一般情况下,接地电阻越高,叠加值也就越大。

因此,当遭受雷击时产生过电压,且过电压达到了接触网所支持的绝缘子冲击放电电压时,就会形成绝缘子闪络,而雷电流就会经支柱、接地线和钢轨等部位入地,过电压也会随之降低。

3 牵引供电接触网雷电防护措施
为了有效保障高速铁路运输的良好运行,避免因雷电天气引起的安全隐患,采取牵引供电接触网雷电防护措施是很有必要的。

但是,我国在牵引供电接触网雷电的防护方面与发达国家仍有较大差距,在某些方面的技术相当不成熟,需要遵循基本的原则和方法,才能有效避免事故的发生。

3.1 接触网防雷措施的原则
具体原则分为以下几个方面:①根据高速铁路客运专线和客、货混线线路不同的供电方式,分别制订防雷原则和措施;②根据区间与站场的不同特点确定接触网防雷措施;③将实际跳闸统计数据和雷区划分相结合;④将站场接触网与站房等防雷措施相结合;⑤将避雷针、避雷线等不同接闪器优势互补、互相结合;⑥因地制宜,根据不同气候、地理等自然条件,设计防雷设施的密度和强度,做到安全和效益兼顾。

3.2 高速铁路客运专线的防雷建议
具体建议分为以下几点:①在多雷电地区、空旷的平原及高架桥段做重点防雷电措施;②在架设绝缘避雷线、避雷针等柱外防雷措施的同时,按照接触网所在区域的雷电强度和跳闸统计数据,适当加大避雷器的密度,并结合放电间隙进行预防直击雷;③区间接触网采用接触网支柱顶端架设避雷线,多雷区段加设避雷针;④根据计算确定避雷线、避雷针的防雷有效范围;⑤柱顶布置可同时对支柱两侧的高压带电部分起到防雷作用,大量减少直击雷对接触网高压部分的放电;⑥如果采用绝缘架设避雷线、避雷针并单独接地,可减少支柱直击雷和反击雷对接触网高压部分的放电,减少变电所的雷击跳闸次数;⑦柱顶架设避雷线、避雷针的支柱和信号设备距离应小于15 m区段,该支柱顶避雷线应加装绝缘子,并且相邻支柱顶加避雷针设单独接地;⑧站场接触网防雷应结合房屋建筑防雷措施,可在站场咽喉区设单柱式避雷针。

4 结束语
随着我国综合国力的提升,高速铁路作为国家政策扶持的重点项目,得到了迅猛发展,满足了经济发展和人们出行的需求,改变了人们的生活。

但是,我国高速铁路牵引供电接触网雷电防护还需要继续发展和提高,才能更好地保证乘客的生命和财产安全。

参考文献
[1]曹晓斌,熊万亮,吴广宁,等.接触网引雷范围划分及跳闸率的计算方法[J].高电压技术,2013,39(6):1515-1521.
[2]边凯,陈维江,沈海滨,等.高速铁路牵引供电接触网用带间隙避雷器的研制[J].中国电机工程学报,2013,33(10):200-209.
[3]铁道部.铁集成〔2006〕220号客运专线综合接地技术实施办法(暂行)[M].北京:中国铁道出版社,2006.
〔编辑:张思楠〕
Abstract:With China’s rising economic power, railways have been developing rapidly. This is not only convenient for people to travel,but also led to the region’s economic development,railway-related technology as a high-tech lead out of the country. However, the part of the railway technical issues remains to be resolved. The high-speed railway traction power supply catenary lightning protection issues described the current situation and specific lightning protection measures.
Key words: high-speed rail; traction power supply catenary; lightning protection;measures。

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