高速铁路牵引供电接触网雷电防护研究.docx

          高速铁路牵引供电接触网雷电防护研究          Error! Cannot read or display file.          摘要：本文先分析了高速铁路牵引供电接触网雷电防护概述主要包括高速铁路牵引供电接触网结构与雷击次数以及高速铁路牵引供电接触网雷害主要特点，然后分析了高速铁路牵引供电接触网雷电防护现状以及高速铁路牵引供电接触网雷电防护策略关键词：高速铁路；牵引供电；接触网；雷电防护；策略1高速铁路牵引供电接触网雷电防护概述我们知道在我国社会经济发展的带动下，所以我们的交通运输行业发展也越来越快，现在可以说高速铁路已成为大众出行的首选交通工具，而且实际上我国高速铁路运营里程已经有了新的突破另外正是因为高速铁路运行的安全性和稳定性与牵引供电系统接触网雷电防护性能可以说有着十分紧密的关系，所以说一旦该系统遭受破坏了以后，假如说是应对措施不到位的话，那么将会影响高速铁路运输的正常秩序，从而也会给旅客出行带来不良体验，甚至严重的情况下还会威胁高速铁路运行安全所以说在高速铁路牵引供电系统的日常运营维护过程中可以说，雷击故障现在已成为该系统的主要故障之一了1.1高速铁路牵引供电接触网结构与雷击次数现在我国高速铁路一般都是主要采取供电方式，换句话说也就是线与接触网同杆架设，然后保证正线普遍采用全补偿弹性链形悬挂的方式。

我们所说的弹性链形悬挂也就是在支柱定位处增弹性吊索，主要的目的就是为了使接触悬挂在定位点跟其附近的弹性得到很大的改善，不仅要在弹性不均匀系数在以下，努力做到改善受电弓的运行轨迹，而且还要通过优化接触网悬挂参数的各方面配置，以此确保接触网－受电弓系统的良好受流的效果，从而就可以降低因为离线而产生的电磁干扰的现象，这样一来的话就可以有利于改善弓网受流质量并且还可以提高环保效果我们一般高速铁路接触网受雷击次数计算主要都是依据新修订的标准及其相关文件而去执行的，主要是按照雷击效应与其危害后果，然后还要保证建筑物也就是说构筑物的防雷应考虑防直击雷等外部防雷措施跟防雷电感应以及防雷电波侵入，不仅如此还可以防止雷击电磁脉冲等内部防雷措施的效果，除此之外接触网年预计雷击次数也应综合考虑所处地区雷击大地的年平均力度到底是多少、也得考虑年平均雷暴日数具体的数字以及接触网悬挂的安装高度具体应该所在的范围等1.2高速铁路牵引供电接触网雷害主要特点我们知道一般雷云对地放电受到气象、地质以及地形等众多自然因素的综合影响，而相应的雷电活动的频繁程度也因地域而异我们可以通常情况下将供电线路雷击跳闸主要分为两种形式，其中一种是雷直击线路引起的跳闸也就称为直击雷过电压，而相对的另一种是雷击线路附近地面，正是因为它主要是电磁感应引起的所以就称为感应雷过电压。

然而雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值也就称为耐雷水平，假如说是高于耐雷水平的雷电流击于线路击穿接触网绝缘的情况下，一般都很有可能会造成绝缘损坏或者说是击穿闪络放电的现象，从而还会引起牵引变电所保护动作跳闸一般直击雷主要从承力索、正馈线与保护线这三个关键位置而进行入侵破坏的，严重的情况下就会导致腕臂绝缘子以及悬式绝缘子都很有可能会出现闪络现象而当我们的接触网或者说是遭受雷击时，以及耐雷水平低于大部分的雷击的时候通常都会导致接触网绝缘闪络的现象假如说是悬挂高度大于高度的时候，也就会构成负保护角屏蔽，从而就会引起雷电击中的概率远大于击中的概率而当雷击中引起绝缘闪络了以后，钢支柱顶部电位也会得到相应的抬升，当绝缘子两端电位差超过绝缘耐压水平的时候在这种情况下，那么绝缘子也会得到闪络除此之外造成和绝缘同时闪络的最小直击雷电流幅值肯定会随大地土壤电阻率的提高而得到相应的降低那么在雷电击中接触网附近大地或者说是高耸物体的情况下，我们也可以通过电磁耦合作用在和上产生感应过电压，那么在这个时候一般接触网因感应雷引起的跳闸率较直击雷引起的跳闸率也会相应的低很多2高速铁路牵引供电接触网雷电防护现状事实上我国高速铁路线路一般都相对集中在经济发达的东南沿海或者说是南部地区，而相应的这些地区的雷电活动一般都是较强烈的。

我们一般都会出于营运安全以及走廊占地等方面的考虑，从而在设计的时候让线路高架桥路段长度占比往往达到一半以上才可以另外高速铁路线路一般也都是大多地处空旷地带，所以说高架桥路段正是因为抬高了接触网的对地高度，所以也就导致线路两侧高大建筑物少的现象假如说是在强对流或者说是雷暴天气下，我们的接触网就更易遭受雷电波侵害，从而就会造成绝缘损坏或者说是击穿闪络放电的现象，然后就会引起牵引变电所保护动作跳闸动作现在可以说我国高速铁路雷电防护技术跟国际水平相比之下还可以算得上是还比较落后，特别是在技术应用方面依然是存在一定差距所以这种情况下我们就应根据雷电日及运营经验，努力按做好对接触网进行大气过电压的保护3高速铁路牵引供电接触网雷电防护策略首先我们可以从电压等级层面考虑策略，而铁路牵引供电系统实际上是与电力部门系统类似的，我们在进行牵引供电系统接触网雷电防护研究的时候，就可以借鉴电力系统雷电防护策略而考虑相应的策略比如说可以在未设置避雷线的情况下，我们可以对其中关键重点电力设备安装专门的避雷器这样一来的话，就可以对于高速铁路接触网雷电防护，不仅如此还可以参照电力部门系统标准要求采取防护措施假如说是针对客运专线或者说是客货专线等不同线路与速度等级的情况下，我们可以分别制定不同的雷电防护标准要求，再比如说是在进行雷区划分的过程中，我们要保证不单纯依赖雷电日数据，而且还应当对系统跳闸情况进行统计调查以及分析，这样做的结果就是可以保证雷电防护措施的针对性。

除此之外我们可以将区间与站场的接触网根据区域不同雷电防护措施而对他们进行区别对待，假如说是在雷雨多发地区，那么就应对处于高架桥区段跟处于空旷地区的接触网线路进行特殊重点防护措施高速铁路牵引供电接触网雷电防护工程实施过程中，我们还要注意把控在接触网雷电防护工程措施实施过程中我们要对于区间接触网，做到在接触网支柱顶端敷设独立架空避雷线，这主要是因为良好的接地电阻实际上可以极大降低接触网遭受直击雷或者说是反击雷对于接触网绝缘部件的损坏程度以及概率，不仅如此还可以降低牵引变电所由雷击所引起的跳闸次数等参数，所以说我们应重视雷电防护接地部分另外对于柱顶我们也要设置避雷线、避雷器的支柱跟其他供电设施，在这其中我们还要保证信号等其他弱电设备接地点也应距离该支柱接地体以上，假如说是有条件的时候可以安装独立避雷针或者说是避雷器，还可以设置独立的接地极系统，我们要注意在进行接触网雷电防护设计的时候，工作人员应当对接触网所处地域内的雷电强度、跳闸次数等各方面的详细数据进行统计，并且还要结合经济技术对比分析，然后再去核算雷电防护措施的可靠性以及安全性，除此之外我们还要关注放电间隙类技术措施对于雷电防护效果的影响。

4结语总之我国高速铁路牵引供电系统雷电防护技术发展实际上可以说是依然存在一定的滞后性，尤其是雷电防护工程应用技术相比之下还是有待完善那么这种情况下我们为了更好地保障人们的出行安全，以及为了满足民众日益提高的出行舒适度的更高的要求，与此同时也为了进一步提升我国高速铁路的国际竞争综合实力，所以说我们就应当加大对高速铁路牵引供电接触网雷电防护技术的研究力度，从而做到提升雷电防护工程技术应用水平以及切实保障高速铁路运行安全参考文献：[1]边凯，陈维江，王立天，沈海滨，李成榕，王彦利，赵海军.高速铁路牵引供电接触网雷电防护[J].中国电机工程学报，2013，33（10）：191-199+1.  -全文完-。