高速铁路防雷及综合接地技术(两次课版)
信号设备综合防雷课件资料
铁路信号设备防雷保安器（SPD）
劣化指示功能的防雷保安器应给出颜色指示和报警条件。
武汉高速铁路 职业技能训练段
(4)发生劣化或损坏时，必须立即脱离使用电路，不得影响设备正常工作。有 (5) 用于电源电路的防雷保安器，应单独设置；必须具有阻断续流的性能； 安装在分线盘（柜）处、电源防雷箱内及工作电压在 110V 以上的防雷保安
器应有劣化指示。
(6) 按照分区分级的原则，信号传输线的防雷保安器应集中设置在分线盘处 。新建或大修车站（场）应采用防雷型分线柜；既有车站应在分线盘处设防 雷保安器，并尽可能采用防雷型分线柜。
铁路信号设备防雷保安器（SPD）
电压限制型防雷保安器 其核心为压敏电阻等非线 性电阻元件，具有连续的伏 安特性，随着电流增大电阻 连续速铁路 职业技能训练段
铁路信号设备防雷保安器（SPD）
电压开关型防雷保安器 其核心为放电间隙或放电 管等开关型元件，也具有非线 性特征，但伏安特性不连续， 当电压增大到一定程度时，电
武汉高速铁路 职业技能训练段
雷电侵入信号设备的途径及防护办法
地电位反击： 发生雷击时，雷电大电流通过接地装置泄入大地，在接地 装置及周围局部土壤中形成瞬间的高电位，通过引线传送到 室内，与相关线路之间形成很高的电位差，造成相关设备损 坏，此种雷电侵入途径被称为地电位反击。
武汉高速铁路 职业技能训练段
放电管2R--TA或3R—TA：
武汉高速铁路 职业技能训练段
常用防雷元器件
氧化锌压敏电阻MYL：
武汉高速铁路 职业技能训练段
铁路信号设备防雷保安器（SPD）
高速铁路防雷与综合接地技术
入射波I0的两倍，即
I 2I0
I 一般地区，雷电流幅值超过
算
lg P I 88
的概率可按下式计
4)雷电流的波前时间、陡度及波长
雷电流的波前时间T1处于1～4us的范围内，平均为2.6us。 波长T2 处于20～100us的范围内，多数为40us左右。
我国防雷设计采用2.6/40us的波形；在绝缘的冲击高压试 验中，标准雷电冲击电压的波形定为1.2/50us
高速铁路 防雷与综合接地技术
主要内容
雷电的起源及主要参数 雷电对高速铁路的危害 防雷措施与作用 高速铁路防雷技术的发展 综合接地技术
1、雷电的起源及主要参数
11、、大雷自电然的中产的生雷电活动
在全球范围内，雷电发生频率是很高的，任何 时刻大约有2000个地点遇上雷暴，每秒钟就有上百 次雷电，每天约有800多万次雷电，一年中平均发 生30多亿次雷电，每次闪电在微秒级的瞬间释放出 约55kW.h的能量。
几个参数： 每级通道变化范围约3 ~ 200 m 平均速度约 1.5 10 7 cm/s 间隙时间约 30 ~ 125 us 每一级的推进速度约 5 10 9 cm/s 通道直径约 1 ~ 10 m 每一级的击穿方向是不确定的折线
3、雷电的产生
闪电通道： 流注先导不断地向地 面发展，从而形成多枝状的充满负电 荷（对负地闪）的通道，其中有一枝 是充满负电荷（对负地闪）的主通道， 称为电离通道或闪电通道，简称为通 道。
闪电的初始击穿： 在有积雨云存在的大 气中，积雨云的下部有一负电荷中心与其 底部的正电荷电荷中心附近局部地区的大 气电场达到104v/cm左右时， 则负、正电荷 之间的云雾大气会被击穿，负电荷向下中 和掉正电和，这时从云层下部到云底部全 部为负电荷区。
高速铁路综合接地-刘春阳ppt课件
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3.5 预埋滑道槽施工工序
• 1、将两根滑道槽放置在工作台上，根据设计要求调整轨 槽间距，用扁钢或钢筋焊接牢固。防止滑道槽在二衬混凝 土振捣时出现不平行。从滑道槽侧面引处1根接地钢筋至 模板边缘，用于滑道槽接地，跟二衬纵向接地钢筋焊接， 同时将轨槽固定点泡沫扣除。
• 2、滑道槽在模板台车上定位：将事先焊接好的成组轨槽 通过T型螺栓固定在模板台车上，将T型螺栓放入滑道槽， 水平旋转90°，扭紧螺母。
• 3、台车移动到指定位置，顶升模板到位，将预留的滑道 槽接地钢筋与二衬纵向接地钢筋可靠焊接。
• 4、浇注二次衬砌混凝土
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3.6 滑道槽吊住安装位置计算
• 1、按照12m模板台车举例计算
• （1）如果设计时已经考虑模板台车的搭接 长度，施工时加工的模板台车实际加工长 度12m即可。接触网吊住间距4×（12-0.1 ）=47.6m。
旁设备、设施接地。
2、车站咽喉区进站出站信号机位置处的电力电缆槽侧壁分别设置1个路基个桥隧型接地端子，供无砟轨道板及附近金属设施就近接地。
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车 站 站 台 投 影 关 系 图
基 本 站 台 平 面 图
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与环形接地网连接平面图.
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3、曲线段，同排支柱连线应与线路 切入面平行 。
4、基础顶面高程控制 。
5、基础距线路中心线侧面限界,接触 网支柱基础中心放样，应向线路外侧 调1-2cm，防止施工出现负偏差，导 致侵线。
6、CP3桩的位置和接触网的坠陀是否 冲突，CP3桩与接触网拉线应在同侧。
7、接地端子高出路基防水面10cm。
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目录
1、综合接地概述 2、桥梁综合接地 3、隧道综合接地 4、路基综合接地 5、车站综合接地 6、预留、预埋
高速铁路接触网防雷技术
高速铁路接触网防雷技术孙少江【摘要】通过对武广高铁、广深港等铁路防雷接地技术改造前后接触网雷击跳闸的统计分析,对比了不同防雷方式的防雷效果,总结了高速铁路接触网防雷接地的经验教训,提出了几点提高强雷区高速铁路接触网耐雷水平的建议.【期刊名称】《电气化铁道》【年(卷),期】2017(028)003【总页数】6页(P43-48)【关键词】防雷;避雷线;避雷器;接地电阻【作者】孙少江【作者单位】广州铁路集团广州供电段【正文语种】中文【中图分类】U226.8+3沿海地区由于受到特殊地理位置和气候条件的影响，处于高、强雷地区的高速铁路接触网系统遭遇雷击比较频繁，雷击问题是干扰高速铁路接触网安全运行而需要研究的重要课题之一。
接触网作为牵引供电系统最薄弱的环节之一，其露天无备份特性决定了接触网必须具备相应的雷击过电压防护措施[1]，以确保电力机车取流安全。
我国电气化铁路分布广，地理位置差异大，气候环境复杂，根据不同铁路等级、不同地区雷暴状况及不同地理位置防雷需求，因地制宜地采取针对性雷击过电压保护措施是保障电气化铁路运输安全的重要研究课题[2]。
分析供电运营部门提供的数据发现，出现雷击事故比较频繁的是沿海地区及高架桥上的线路，而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。
本文以处于全国强雷区的3条高速铁路接触网采用的防雷技术措施为例进行研究，对比分析不同防雷改造项目所采用的防雷技术，总结高速铁路强雷区接触网防雷经验和改进措施。
武广高铁南段、广深港高铁均位于广东省境内的强雷区，海南东环铁路位于海南省，年平均雷电日约120 d，最高可达149 d，雷击频率和强度居全国之首。
武广高铁南段、广深港高铁、海南东环铁路运营初期接触网雷击跳闸情况如表1所示。
数据表明，雷击是造成接触网跳闸的主要因素之一，采取高速铁路接触网防雷技术措施是降低跳闸率，提高牵引供电稳定性的必要手段。
高速铁路综合接地技术
高速铁路综合接地技术肖苹;刘立峰【摘要】铁路接地技术是人身安全、设备安全的重要保障措施之一.随着我国高速铁路项目建设步伐的加快,以往分散的接地方式已不能适应高速铁路发展的需要.经过对国内外接地技术的研究、消化吸收和试验验证,提出高速铁路综合接地总体技术方案,建立系统标准体系,并确定为装备我国客运专线铁路的重要系统之一,目前已在京津城际,武广、郑西高速铁路及合宁、合武等客运专线广泛应用.【期刊名称】《铁道经济研究》【年(卷),期】2010(000)003【总页数】5页(P29-33)【关键词】高速铁路;综合接地;技术发展;工程应用【作者】肖苹;刘立峰【作者单位】铁道部经济规划研究院,北京,100038;中铁二院工程集团有限责任公司,成都,610031【正文语种】中文1 概述铁路综合接地技术一直是人身安全、设备安全的重要保障措施之一。
我国高速铁路工程建设步伐加快，以往分散的接地方式不能适应高速铁路发展的需要。
针对我国高速铁路的特点，结合“以人为本”的设计理念，需要将高速铁路沿线各种接地有机、合理地结合起来，保证各系统、设备之间实现等电位连接，减少不同设备、不同系统之间存在的电位差及可能造成的人身和设备的安全隐患。
经过对国内外接地技术的研究、消化吸收和试验验证，提出高速铁路综合接地总体技术方案，建立了系统标准体系，并将其确定为装备我国高速铁路的重要系统之一。
2 实施综合接地技术的重要意义2.1 国外高速铁路综合接地技术高速铁路一般采用电力牵引供电，牵引回流和短路电流经过钢轨并在钢轨和与之相连的设施上产生对地电位差，当该电位差达到一定数量级时，将对人身和设备安全构成威胁。
国外高速铁路国家根据自身铁路建设和技术发展的特点对铁路接地方式进行了全面的系统研究，形成了目前以法国（贯通地线、接地极、接地端子及接地连接线等构成，利用桥梁、隧道等土建结构钢筋做接地极）、德国（信号系统传输采用电缆方式，是以钢轨作为接地连接线，将沿线设备、设施及接地装置等电位连接）为代表的综合接地方式，建立了EN50122铁路接地安全评价体系，采用等电位连接方式，在铁路沿线形成面积非常大的综合接地体，增强接地效果。
综合接地 学习课件
综合接地交底材料一、设计依据：1.铁运〔2006〕26号《铁路信号设备雷电及电磁兼容综合防护实施指导意见》。
2.铁建设〔2007〕39号《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》。
3.“鉴信[2007]96号”文《关于印发<铁路防雷、接地工程设计专业分工及文件编制研讨会议纪要>的通知》。
4.“通号（2009）9301”《铁路综合接地系统》通用参考图（第三版）。
二、参考文件铁道部鉴定中心编著《铁路综合接地和信号设备防雷系统工程设计指南》。
三、设计范围综合接地的设计范围为吉珲铁路起点吉林站城际场（长吉DK126 +590）至珲春站（DK362+200），包括延吉西动车存车场。
其中客专正线范围内线路按综合接地要求设置贯通地线及桥、隧、路基地段接地设施，普速范围内相关改建工程不设置综合接地系统，各专业接地按分散接地设计。
四、综合接地的历史沿革我国国家铁路原来一直沿用苏联的铁路标准，铁路沿线各专业采用分散接地的方式，该方式存在实施方便，对接地电阻值要求不高等特点，但也存在着设施分散，各种地线之间隔离间隔不够，接地效果不佳的缺点。
伴随着技术的发展，综合楼宇、地铁等构筑物普遍采用了综合接地的技术措施。
国家铁路首先在秦沈客专的建设中采用了信号工程的综合接地（小综合），之后在普速铁路的自动闭塞工程中敷设了信号专用贯通地线，取得了良好的接地效果。
伴随着高速铁路的发展，铁道部组织了综合接地系统的深入研究和现场测试后，在工程中全面开展了综合接地工程的实施。
该方式通过将铁路线路两侧附近20m范围以内的其它铁路设施（如隔离栅栏、声屏障等）的接地装置，以及距接触网带电体5m范围内需接地的构筑物、设备接地装置，就近接入综合接地系统，实现铁路沿线设施等电位连接。
综合接地系统已在石太、京津城际、武广、合宁、合武、甬台温、温福、福夏、哈大、长吉等项目中实施。
五、设计原则及总体技术要求1.综合接地系统以沿线两侧敷设的贯通地线为主干，充分利用沿线桥梁、隧道、路基地段构筑物设施内的接地装置作为接地体，形成低阻等电位接地平台。
浅析高速铁路接触网防雷技术
浅析高速铁路接触网防雷技术摘要我国的高速电气化铁路有着很大的弊端和不足，其地理区域之间的跨度是非常大的，没有设置相应的备用系统。
当运行中的供电系统遭遇雷击的时候，可能会造成永久性的故障，使得供电区段停运。
避雷线的架设是有一定的条件要求，并且铁路部门已经进行了明确的规定，只有处在强雷区的接触网才架设避雷线，其他区段则不架设避雷线。
我国的绝大多数的高速电气化铁路网都处在多雷的区域中，而且接触网没有架设避雷线。
在这种情况之下，接触网是非常容易遭受到雷击，会对高速铁路的安全供电造成严重的威胁。
要为我国的高速铁路接触网的正常运行提供重要的保障，需要不断提高其安全性和可靠性，这对人们的生命安全和财产安全提供了重要的保证。
本文阐述了我国高速铁路接触网防雷设计的概况，并且提出了相应的完善高速铁路接触网防雷设计的措施和手段。
关键词高速铁路；接触网；防雷设计在牵引供电系统中，接触网占据着重要的位置，是其重要的组成部分，发挥着不容小视的作用。
一般的情况下，接触网都暴露在外部环境中，其后备能力是非常不足的，所以，要实现对其有效的维护和应用，就需要采取多种措施和手段，可以对大气过电压防护措施进行充分的应用[1]。
因为高速铁路的接触网都是裸露在外面的，同时高速铁路接触网也没有采取有效的防护措施，很多的时候都会对绝缘子有很大的伤害，使其作用得不到有效的发挥，很容易出现线路跳闸的问题，对于电气化铁路安全运营是非常不利的。
同时，当遭受到雷击的时候，也会出现侵入波过电压的问题，对相关人员的生命安全和设备的安全构成了严重的威胁，很容易发生安全事故。
1 国内高速铁路接触网防雷设计概况当下，我们国家的高速铁路有着几方面的特征，其地理区域跨度是比较大的，同时没有安装相应的备用系统，在此基础上，遭受到雷击的时候，非常有可能形成永久性故障，导致供电区段停运。
要对我国的高速铁路接触网进行有效的保护，提高其利用的效率，就需要从提高其可靠性和安全性方面入手，采取有效的措施在这两个方面进行完善。
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发表时间：2019-02-27T09:57:03.830Z 来源：《防护工程》2018年第33期作者：罗焙成[导读] 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。
中铁电气化铁路运营管理有限公司杭州维管段浙江杭州 310000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。
高速铁路接触网防雷措施及施工要点
高速铁路接触网防雷措施及施工要点摘要：高速铁路接触网一旦遭遇雷击，如果无合理的防雷措施，高速铁路牵引系统就会崩溃，无法维持正常的运行和使用，严重情况下还需要全面停运，造成严重的损失。
为有效减少雷电对高速铁接触网在运营使用过程中的影响，必须在设计及施工阶段完成防雷设计并施工。
文章通过对高速铁路接触网防雷设计及施工要点进行详细阐述，有效提高接触网防雷水平及可靠性。
关键词：高速铁路；防雷；接触网；措施；施工要点1.引言在高速铁路接触网运营各类事故中，雷击事故是主要事故之一，且雷击引发的事故常常伴随着设备损坏等严重后果，抢修难度较大，对高速铁路的运行影响时间较长，因此必须重视高速铁路接触网的防雷设计；同时部分雷击事故是因为施工过程中未按设计要求执行，施工标准不达标造成，因此还必须重视防雷保护措施的施工卡控，下面我们将从防雷设计及施工要点卡控两方面进行分析和阐述。
1.接触网接触网系统的雷害类型高速铁路雷击接触网主要包括直接雷击和感应雷击，直接雷击是雷电直接作用于承导线、附加导线及支柱上，主要遭遇的雷害类型有绝缘子损坏、设备损坏及支柱损坏等，并造成线路跳闸：感应雷击是指雷电的落雷电在接触网附近，导致导线上的束缚电荷失去约束而变为自由电荷，从而以电压波的形式沿导线向两端流动，雷击产生的侵入波过电压通过接触网传入牵引变电所，引起所内电气设备的损坏，造成更为严重的事故。
雷击影响示意图见图1.图1：接触网雷击影响示意图同时由于接触网施工过程中质量不达标或施工错误，如接触网接地设备接地电阻不达标或未按要求设置接地极、未正确安装避雷器是主要事故原因，一旦遭到雷击，将损坏接触网及信号通信等其他专业设备。
1.高速铁路接触网的防雷措施3.1采用合成绝缘子在实际操作过程中，当遭遇雷击时，合成绝缘子会释放一种能够吹走电弧的气体，从而杜绝了电弧与绝缘子发生接触。
当合成绝缘子某一部分受到灼烧时，其特殊材料构成使得它拥有极佳的抗燃烧能力，不会因高温导致炸裂，为线路提供了宝贵的自我修复时间，因此避雷器、隔离开关等设备绝缘子主要采用硅橡胶复合绝缘子为主。
高速铁路综合接地
接地故障诊断与处理
诊断方法：使用接地电阻测 试仪、电压表等设备进行测 量
处理措施：修复接触不良、 更换短路或断路的设备、调
整接地电阻等
接地故障类型：接触不良、 短路、断路等
评估标准：接地电阻值、接 地电流、接地电压等指标是
否符合规定要求
检测与评估周期安排
接地电阻测试线：使用测试线进行 测量
接地电阻测试软件：使用软件进行 数据分析和评估
接地效果评估标准
接地电阻：测量接地电阻，确保其 符合规定要求
接地电流：测量接地电流，确保其 符合规定要求
接地电压：测量接地电压，确保其 符合规定要求
接地线长度：测量接地线长度，确 保其符合规定要求
接地线材质：检查接地线材质，确 保其符合规定要求
接地装置安装
接地装置类型：铜 质接地棒、接地线、 接地网等
安装位置：轨道两 侧、站台、隧道等
安装方法：钻孔、 埋设、焊接等
安装要求：接地电 阻符合标准，接地 线连接牢固，接地 网覆盖范围广等
施工质量控制
施工前准备： 检查材料、设 备、人员等是
否符合要求
施工过程控制： 严格按照施工 方案和规范进 行施工，确保
定期检测：每 半年进行一次全 Nhomakorabea检测特殊检测：在 恶劣天气、自 然灾害等特殊 情况下进行检
测
评估周期：每 年进行一次综
合评估
评估内容：包 括接地电阻、 接地电流、接 地电压等指标
案例一：京沪高铁综合接地工程
工程概况：京沪高铁是中国第一条高速铁路，全长1318公里，连接北京和上海。
接地方式：采用综合接地方式，包括钢轨、接触网、通信信号等系统的接地。
高速铁路综合接地工程施工技术
高速铁路综合接地工程施工技术发布时间：2022-10-13T07:54:04.788Z 来源：《城镇建设》2022年第10期第5月（下）作者：刘和喜[导读] 在铁路建设过程中，高速综合接地工程施工技术施工过程较为复杂刘和喜中铁三局集团有限公司四川省宜宾市 644000摘要：在铁路建设过程中，高速综合接地工程施工技术施工过程较为复杂，需要统筹协调各个方面资源，通过合理恰当施工技术保证顺利进行。
对此，本文参考新建重庆至昆明高速铁路川渝段站前工程YKCYZQ-5标综合接地工程，相关施工技术工艺简要分析，希望能够为相关单位与人员提供参考。
关键词：高速铁路；综合接地；施工技术1作业准备1.1.内业技术准备（1）组织项目经理部有关施工管理人员和技术人员学习施工图纸、施工规范、合同文件以及有关施工的技术文件，执行各项施工技术规范。
（2）对项目部管理人员、现场施工人员进行技术交底。
（3）项目部测量人员根据施工设计资料，对线路中线、水准点和平面控制点进行复测，组织定位放线。
1.2.外业技术准备（1）选定专业化施工队伍，实行贯通地线敷设专业化施工，人员配置满足专业化施工要求。
（2）配置专用的工装设备，满足施工需要。
（3）根据施工设计文件要求釆购贯通地线、接地端子，C型压接件、L型压接件等材料，并经检验合格方能使用。
2施工顺序及工艺流程综合接地工程段落里程范围为：DK180+429.8~DK180+727.55，全长297.75，其中包括2孔32m简支箱梁、2个桥台、1段路基。
路基段落长223.05m，路肩内侧设电缆槽，电缆槽采用通信信号共槽、电力分槽形式，分为I型、II型两种型号，通信信号电缆槽外侧内壁正下方铺设贯通地线，贯通地线采用70mm环保型贯通地线。
该段路基共有8个接触网基础，2个拉线基础，布置在电缆槽内侧，接触网基础桩径为Φ75cm，桩长为5.4m，拉线基础桩径为Φ70cm，桩长为5.5m。
路基与金子咀特大桥30#桥台过渡段处设置2个过渡电缆井、2个I型通信电缆井，路基与龙王沱大桥0#桥台过渡段处设置2个过渡电缆井，沿线路左右两侧对称布置，I型通信电缆井内埋设2根Φ100mm镀锌过轨管，用于通信过轨。
高速铁路牵引变电所综合防雷技术的研究
高速铁路牵引变电所综合防雷技术的研究发表时间：2017-05-25T16:44:03.070Z 来源：《电力设备》2017年第5期作者：曹进武[导读] 本文通过对牵引变电所的一次防雷措施和二次防雷措施进行研究，可供类似工程参考、借鉴。
（中铁十二局集团电气化工程有限公司）摘要：牵引变电所是高速铁路供电系统的核心，一旦发生雷击事故往往会导致铁路供电系统大面积的停电，危害铁路运输安全，影响社会经济效益。
所以安全、灵敏、可靠的综合防雷系统对高速铁路牵引变电所至关重要。
本文通过对牵引变电所的一次防雷措施和二次防雷措施进行研究，可供类似工程参考、借鉴。
关键词：牵引变电所；综合防雷系统；一次防雷；二次防雷引言雷电是一种大气中的放电现象，雷电产生过电压分直击雷过电压和感应雷过电压两种。
直击雷过电压是雷闪直接击中电气设备导电部分，形成强大雷电流，雷电流在电力装置上产生较高过电压，击穿电气设备的绝缘，造成电气短路，同时雷电流通过物体时产生有破坏作用的热效应和机械效应，烧断导线；感应雷过电压是雷闪击中电气设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备（包括二次设备、通信设备）上感应出的过电压。
针对以上原因，高速铁路牵引变电所综合防雷系统由一次侧防雷系统和二次侧防雷系统组成。
1、一次侧防雷系统1.1利用接闪器（避雷针、避雷带/网）措施防雷接闪器包括避雷针、避雷带及避雷网，位于防雷装置的顶部，其作用是利用其高出被保护物的突出部位把雷电引向自身，承接直击雷放电，然后通过引下线和接地装置将雷电流泄入大地，从而保护人员或建筑物免受雷击。
目前为防止直击雷所产生的过电压对高速铁路牵引变电所产生危害，常采用四个独立避雷针对整个变电所进行覆盖保护。
1.2利用接地网系统（接地网/接地极）措施防雷接地网系统即接地网，是由埋在地下一定深度的多个金属接地极和由导体将这些接地极相互连接组成一网状结构的接地体，对牵引变电所而言，接地网是整个系统安全保障的基础，其重要性不言而喻。
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4、雷电的种类
闪电的类型： 从闪电表面的形状分类，则可分为：
线状闪电 带状闪电 片状闪电 联珠状闪电 球状闪电
从闪电的空间位置分类，则可分为： 云内闪电 云际闪电 晴空闪电 云地闪电
云与大地之间的闪电简称地闪，对人类的关系最 密切，是防雷研究是负电荷从雷雨云向大地放
电，称之为负地闪；少数是正电荷从雷雨云向大地放
电，称之正地闪。
➢空间位置（性质）
➢晴天放电 ➢雷云闪电
➢云内闪电 ➢云际闪电 ➢云地闪电
5、雷电的波形及主要参数
1、雷电流波形
1）波头时间及波长 雷电流是一个非周期的瞬态电流，通常是很快上升到
峰值，然后较为缓慢的下降。雷电流的波头时间【T1】 是指雷电流从零上升到峰值的时间，又称为波前时间； 波长时间【T2】是指从零上升到峰值，然后下降到峰值 的一半的时间，又称为半峰值时间。由于在雷电流波的 起始和峰值处常常叠加有振荡，很难确定其真实零点和 到达峰值的时间，因此，我们常用视在波头时间T1和视 在波长时间T2来表示雷电流的上升时间和半峰值宽度， 一般记为T1 /T2，如下图所示：
时，会立即冻结，这叫撞冻。当发生撞冻时，过冷水滴
外部立即冻成冰壳，但它的内部仍暂时保持着液态，并
且由于外部冻结放的潜热传到内部，其内部液态过冷水
的温度比外面的冰壳高。温度的差异使得冻结的过冷水
滴外部带上正电，内部带上负电。
3、雷电的产生
三个主要阶段： ➢ 先导产生阶段； ➢ 先导发展阶段； ➢ 通道形成及放电阶段；
➢几个参数： ➢每级通道变化范围约3 ~ 200 m ➢平均速度约 1.5 10 7 cm/s ➢间隙时间约 30 ~ 125 us ➢每一级的推进速度约 5 10 9 cm/s ➢通道直径约 1 ~ 10 m ➢每一级的击穿方向是不确定的折线
3、雷电的产生
➢闪电通道： 流注先导不断地向地 面发展，从而形成多枝状的充满负电 荷（对负地闪）的通道，其中有一枝 是充满负电荷（对负地闪）的主通道， 称为电离通道或闪电通道，简称为通 道。
➢主放电过程：放电主通道到达地面， 或与大地放电迎面会合以后，就形成 ➢云层到地面的全程（雷击放电通道） 放电，此时云中电荷通过主放电通道 流入大地，形成主放电。
3、雷电的产生
➢回击过程：当梯级先导与连接先导 会合，形成一股明亮的光柱，沿着梯 式先导所形成的电离通道由地面高速 冲向云中，这称为回击。
次雷电，每天约有800多万次雷电，一年中平均发
生30多亿次雷电，每次闪电在微秒级的瞬间释放出
约55kW.h的能量。
•森林火灾有50％以上因雷电引发；
•人们居住生活的建筑物屡遭雷击破坏；
• 电力、石化等工业设施常因雷击而发生灾难性事
故。
视频：雷暴
太空中看地球上的雷电活动
1、大自然中的雷电活动
1、大自然中的雷电活动
➢闪电的初始击穿： 在有积雨云存在的大 气中，积雨云的下部有一负电荷中心与其 底部的正电荷电荷中心附近局部地区的大 气电场达到104v/cm左右时， 则负、正电荷 之间的云雾大气会被击穿，负电荷向下中 和掉正电和，这时从云层下部到云底部全 部为负电荷区。
3、雷电的产生
➢先导流注： 随大气电场的进一步 加强，进入起始击穿的后期，电子与 空气的分子发生碰撞，形成天空中带 电的雷雨云的云粒（或水成物）向地 面延伸，在雷雨云下形成从云层向下 的流光，表现为一条暗淡的光柱，即 先导流注。
➢雷电流标准波形
➢正 极 性 雷 电 流 波 形
➢负极性雷电流波形
➢2）标准波形
➢ [英]R.H.Golde《雷电》一书的记载和近年来大量 的观测表明：
➢ 雷电流具有单极性的脉冲波形，大约有80-90%的雷 电流是负极性的，常见的负电流波形前沿呈拱形。
➢ 国外在圣萨尔瓦托山、纽约州府大厦、意大利和其 它高建筑物等观测点观测获得的电流波记录都显示出有相 似的拱形前沿，到达峰值雷电流的中值时间有的是5.5μs， 有的是7μs。
2、雷云的产生
感应起电说 温差起电说 冻结起电说 破碎起电说 电离起电说 摩擦起电说
2、雷云的产生
感应起电说 ➢ 地球是一个带电的大电容，电离层带正电，
地壳表面带负电，带电量约为50万库仑。水滴（ 也可能是冰晶、雹粒）在垂直大气电场中感应电 荷，下端为正、上端为负 ，与大气中上升的负 离子的电荷中和，使水滴带负电，形成雷（雨） 云起电后的电荷分布。
➢在 IEC 标 准 、 国 标 中 规 定 的 雷 击 测 试 波 形 主 要 有 ： 8/20us 、 10/350us （ 电 流 波 ） 、 10/700us 以 及 1.2/50us（电压波）等。
➢3）雷电流幅值
➢
通常定义雷电流为雷击于低阻接地电阻(Ri≤
从闪电的空间位置分类，则可分为： 云内闪电 云际闪电 晴空闪电 云地闪电
云与大地之间的闪电简称地闪，对人类的关系最密切， 是防雷研究的主要对象
闪电的类型： 从闪电表面的形状分类，则可分为：
线状闪电 片状闪电 带状闪电 联珠状闪电 球状闪电
➢线状闪电
➢片状闪电
➢带 状 闪 电
➢链珠状闪电 ➢球状闪电
高速铁路
防雷与综合接地技术
主 讲： 曹晓斌 电 话： E-mail：
主要内容
➢雷电的起源及主要参数 ➢雷电对高速铁路的危害 ➢防雷措施与作用 ➢高速铁路防雷技术的发展 ➢综合接地技术
1、雷电的起源及主要参数
13、、大雷自电然的中产的生雷电活动
在全球范围内，雷电发生频率是很高的，任何时
刻大约有2000个地点遇上雷暴，每秒钟就有上百
2、雷云的产生
温差起电说
➢
冰块中同时存在氢离子（ H + ）和氢氧根
离子（ OH ），由于冰块两端温度不同，会产
生发生离子扩散现象。氢离子质量轻，扩散快，
冷端呈现带正电。在对流气流和重力的作用下，
形成雷（雨）云起电后的电荷分布。
2、雷云的产生
冻结起电说
➢
在云层重有许多过冷水滴，当过冷水滴与霰粒碰撞