高铁牵引变电所的防雷保护浅述

高铁牵引变电所的防雷保护浅述

发表时间：2017-04-06T11:10:37.500Z 来源：《电力设备》2017年第2期作者：郭磊[导读] 将铁路牵引变电所的防雷保护措施做好意义重大。基于此，本文就探讨了高铁牵引变电所的防雷保护措施，以供参考。

（沈阳供电段辽宁省沈阳市 110000）摘要：牵引变电所是铁路供电系统中重要的组成部分。但是因为牵引变电所中有较多的高压电气设备，所以，一旦其受到雷击就很有可能会被摧毁，从而使得供电中断，对铁路的正常运输造成影响，所以将铁路牵引变电所的防雷保护措施做好意义重大。基于此，本文就探讨了高铁牵引变电所的防雷保护措施，以供参考。

关键词：高铁；牵引变电所；防雷保护；铁路供电系统；高压电气设备引文：在变电所中，其防雷主要就是指的雷电侵入波防护、直击雷防护等。因为牵引变电所中的电气设备均对自我恢复的能力不具备，所以会被雷击所影响，如果其保护措施不到位就会损坏电气设备，从而就会有大面积停电的情况出现，为了使雷害避免初选，需要将牵引变电所的防雷保护措施充分做好。 1雷击产生的原因以及入侵途径 1.1产生雷击的原因 1.1.1直击过电压导致的雷击事故。有时对牵引变电所的电缆设备会被雷云直接击中，因此就会有很大的电流产生，从而使得设备电压过大，击穿绝缘设备，从而有电气短路的情况出现。与此同时，从物体穿过时，雷电会有热效应产生，并且还会烧断导线。另外，变电所的二次设备在连入时会受到雷击后出现二次电缆导流，也会破坏二次设备。因为在变电所交汇多条输电线路均，并且多在郊外架设线路，有较大的受雷击概率，所以造成雷击的主要因素就是直击过电压。

1.1.2 感应过电压导致的雷击事故。当从架空线路上方经过时，带有负电荷的雷云受被静电感应影响到，从而在架空线路的上方使得大量的正电荷聚集，当雷云向大地放电以后，这些位于架空线路上方的正电荷会丧失约束力，并再次获得自由，从而流动到导线两侧，使较大的过电压产生，对牵引变电所运行的安全性造成严重的影响。

1.2雷击入侵途径 1.

2.1门型架雷电波入侵途径。（1）站在地线间气隙击穿、雷击引起导电的角度来说，对避雷线造成的危害最大的就是雷击点位于档距中间时；（2）从近区雷击干塔塔顶，顺着杆塔、避雷线等雷击线路产生的绝缘子串闪络。这种入侵途径下，如果某个基杆塔塔顶被雷击时，其会受到最大的影响，因为此时雷电流会从此杆塔进入到大地，有最大的电压值；（3）顺着高压电源导线，处于进线段以外的远区落雷会侵入到牵引变电所。

1.2.2从高压侧电缆进入。出于结构、地理位置等因素考虑，一些牵引变电所进入到变电所以后，最后档距会对地下电缆进入选用。和架空线直接进入的情况比较相似的就是在一号杆塔外线路落雷，只是在一定程度上使最后一段档距产生的落雷降低，由于电缆在这种情况下没有处于被保护的情况下，如果直击电缆头，雷电波会对变电所电气设备直接造成很大的破坏，并且也有比较大的维护难度。 2牵引变电所防雷措施 2.1直击雷的预防措施

安装避雷针是预防直击雷的一个有效措施，避雷针作为一种保护电力设备和建筑物免受雷击的设备，将收到的雷电流可以引入到大地，从而使建筑物避免受到雷电侵扰。因为对避雷针的安装主要是将雷电流引导到自身，所以安装过程中要注意将三点做好：（1）要和牵引变电所的电气设备、接地设备等在安装避雷针时保持合理的距离。避雷针地下接地部分要与变电所接地网之间的距离在3米以上所保持，地上部分避雷针和牵引变电所电气设备、装置导电部分、架构地部分的空间距离要保持6米以上；（2）避雷针的接地电阻通常情况下要在10欧姆以内控制；（3）要对合理的位置安装避雷针选择，为了避免反击雷电以及感应雷电将设备毁坏，避雷针不要安装在牵引变电所的房屋上。

2.2雷电波侵入防护措施

在防护感应雷过电压和直击雷过电压产生的雷电波入侵时，多使用MOA避雷器，从而可以充分发挥MOA避雷器的保护作用，需要将以下四个要求做到：（1）限制电流。要将所有从避雷器流过的电流在标准放电电流水平范围中所限制；（2）伏秒特性曲线。避雷针的曲线比被保护电气设备的曲线要大；（3）限制距离。要在允许的距离范围中保持将避雷针和被保护电气设备之间的距离；（4）限制电压。MOA避雷设备的残压和冲击电压在有标称放电电流从避雷器中流过时，要在允许的标称放电电流范围中保持。

2.3保护牵引变电所V侧进线段

在保护线段时，为了使侵入沿线的雷电波陡度降低，可以对避雷线使用，从而架设在进线线路的上方。架设避雷线具体而言主要有两个作用：（1）防止雷电直击保护线路，使进入到该段雷电波流降低；（2）限制从避雷器经过的冲击电流。

2.4对牵引变压器进行保护

为了对雷电波绝缘避免造成损害，需要在牵引变压器四周安装避雷器。一般情况下进行安装可以对双绕组牵引变压器选用。在对双绕组牵引变压器使用时，在低压绕组处和高压绕组处需要安装避雷器。对于三绕组牵引变压器，需要对一根避雷器使用，从而在低压绕组任意一个出线段安装。

2.5变电所防雷接地

将进入到防雷系统的闪电流为了顺利地导入到大地中，使雷电能力避免在防雷系统中的某个位置集中破坏变电所就是防雷接地的主要目的。只有接地效果良好才可以卸掉雷电能量，从而降低引线上的电压，防止反击的情况出现。为了使防雷效果得到保证，首先要使接地的良好性得以保证，从而防止避雷带、避雷针等设备接地，有二次反击雷出现，对电子设备的正常使用造成影响。因此，变电所接地电网运行过程中，要使电阻保证可以达到规定要求，并对电网电阻定期检测，从而保证接地电阻运行安全。按照变电所防雷条件、防雷要求，对相应的防雷措施使用。不同位置的设备系统，要进行电源防雷设备、等电位设备浪涌电压保护设备进行防雷，使各个层次的设备保证都可以有良好的防雷效果取得。在达到变电所防雷保护规定要求后，要根据工作接地和安全防雷的要求，对统一的接地网建立，为了使防雷要求达到，在避雷器和避雷针下方安装使用接地体。在对接地体铺设时，一般单独进行铺设。

2.6二次系统防雷

在进行防雷时，根据二次系统的基本配置，安装电源SPD可以在各母线段、交流屏电源进线处，避免雷击有过电压产生，从而干扰交直流系统，初步使二次系统的安全性得以保证。为了使通信设备、UPS电源等设备运行的可靠性和安全性得以保证，可以在一些比较重要的馈出回路上布置SPD电源。为了使合闸电源进线避免在高压设备区有雷电过电压出现，可以将在合闸母线和控制母线处布置电源SPD。

3结语

综上所述，在我国高速铁路的不断发展下，高铁牵引变电所的工作重点就是防雷，为了使雷击对高速铁路正常运行造成的影响降低，保证高速铁路持续、稳定的运行下去，需要将牵引变电所的防雷工作重点做好。高架桥在施工时，其高度不能过大，使雷击影响降低。为降低直击雷造成的危害，可以对于多雷区域的避雷线数量适当增加。

参考文献

[1]吴广宁，曹晓斌，李瑞芳．轨道交通供电系统的防雷与接地[M]．北京：科学出版社，2011．

[2]于增．接触网防雷技术研究[J]．铁道工程学报，2002，（1）．

[3]张雪原．接触网安装避雷器的防雷效果研究[J]．铁道工程学报，2010，（9）．