浅谈高速铁路接触网防雷措施及建议论文_刘宏伟

浅谈高速铁路接触网防雷措施及建议论文_刘宏伟

呼和浩特铁路局呼和浩特供电段 内蒙古呼和浩特 010000

摘要:伴随着现代科学技术的发展,出现了越来越快捷的出行方式,人们的出行也变得越来越方便,同样的,高铁对于现代人们的出行变得越来越重要,而其中,高铁的供电的接触网对于高铁的日常运行来说是十分必要的。而通常来说,高铁的接触网一般架在了高铁路线的上方,由于接触网所处的位置较高,雷电天气更易使高铁接触网受雷击出现损坏。

关键词:高速铁路;接触网;防雷;措施

对于我国目前的高速铁路的发展来说,有很多地方的雷电天气发生的还是比较频繁的,而由于雷电气发生的比较频繁,所以对于这些地方来说,由于雷击导致的跳闸事件也是比较频繁的,这也经常会影响我国的铁路运行。本文从国内外高速铁路接触网防雷的现状,高速铁路接触网防雷的策略以及高速铁路接触网防雷建议这三个方面来展开论述。

一、国内外高速铁路接触网防雷的现状

为了能够更好的促进我国现在高速铁路的发展,所以在建设高速铁路的时候,应当要考虑到方方面面,尤其是应当考虑到不同地区的不同的地质灾难,不同的地理环境。而在这些当中,雷电是最应当考虑的一个因素。而对于雷电防治来说,最早是出现在欧洲,对于欧洲来说,它的经济发展的还是比较比较快。所以对于雷电对于铁路的危害,则是比其他的地区发现的要早的多,因此对于欧洲地区来说,他们对于雷电的防治技术来说还是比较成熟的。

1.1国外高速铁路接触网防雷现状

国外对于高速铁路接触网防雷的措施比较发达和先进,因此,总的来说,他们的技术还是很成熟的。他们对于铁路接触网的防护措施采取的也是比较全面,所得到的结果也是比较的乐观。德国铁路经实际测量表明,欧洲中部地区每100 km接触网在一年的时间内可能遭受1次雷电冲击。雷电对接触网的直接冲击会导致雷电冲击过电压,其在设计中曾考虑采用过电压保护装置限制雷电过电压,一般应用避雷器;同时他们也认为避雷器只能对过电压进行有限的保护,一般只用于有频繁雷电存在的地段,在其它区段,无论是从经济方面还是防护效益方面一般不考虑设置防雷设置,这也是我们在欧洲的电气化铁路中很少见到接触网避雷装置的原因。

1.2国内高速铁路接触网防雷现状

而对于我国来说,铁路发展的时间也是比较晚,因此在我国对于铁路的雷电的防治来说还是比较落后的。但是传统的避雷器对于一些雷电多发地区来说起到的作用不是很大,也没有很明显的效果。因而对于我国高铁来说,雷电的防治是十分必要的。《高速铁路设计规范》(试行)第21.4.4.2规定:“牵引网中的防雷接地装置:贯通地线上的接入点与其他设备在贯通地线的接入点间距不应小于15 m。”接触网中的防雷设备主要指接触网上安装的避雷器,为减少对综合接地系统上其它电气设备(如信号设备)的影响,防止电压通过接地网反击,应保证具有一定的距离使得沿接地体传播的过电压衰减到不危险的程度,按现行国家规范规定其地中距离应不小于15米。

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二、高速铁路接触网防雷的措施以及建议

因为直接雷害的影响是巨大的,因此,对于这类现象应该做好预防,我国目前高速铁路的一般注重接触网的安装形式,以及使用绝缘子,还有就是采用接触网防雷接地措施,这样的方法是我国的高速铁路通常采用的方法,也是相对来说比较适合的方法,虽然我国目前的高速铁路的接触网仍然还会有损坏的现象,但是对比与之前的,已经有了很大的改进。

2.1接触网安装形式

目前,我国主要是以AT供电方式作为高铁运用的供电方式,这种供电方式对于我国目前的高速铁路的接触网也有着十分重要作用。而通常来说雷击闪络次数和地闪密度等很多因素有着相当密切的联系,而且地闪密度对于线路的年雷击闪络次数的求值也有着直接的关系。所以如果想要屏蔽掉AF线与T线、可以减少落雷的次数,就要提高PW线所在的位置;不过如果PW线落雷后电流太高,那依然会给AF线与T线造成极大的影响。

2.2合成绝缘子的采用

雷电造成接触网重合闸失败,供电停止的最根本原因是绝缘子受到工频续流电弧烧蚀后炸裂、破损,线路绝缘不能自行恢复,重合闸失败。所以,在建造时需要采取一系列的措施来避免绝缘子被破坏,一是防止线路闪络和工频电弧建立,;二是对工频电弧进行疏导。除了以上的措施外,提高绝缘子自身的抗烧蚀能力也应加以考虑。目前,输配电线路中采用的绝缘子有瓷绝缘子、玻璃绝缘子和合成硅橡胶绝缘子,在抗烧蚀能力上合成绝缘子具有一定的技术优势,复合绝缘子的耐污性能较好,维护简单,运输不易破损,强度高重量轻。合成绝缘子虽然具有比瓷绝缘子更优的抗烧蚀能力,但是工频续流电弧仍对其具有一定的破坏作用。合成绝缘子在工频电化烧蚀后,硅橡胶材料的成分发生了变化,材料中遇热易分解的成分已经挥发,表面留有一层氢氧化铝,此时绝缘子本身的抗污性和增水性已经大大降低,烧蚀部分极易在接下来的运行过程中老化破裂、脱落,给线路安全运行造成隐患。

2.3接触网防雷接地

防雷对于我国很多的建筑物都具有十分重要的作用,在我国的《建筑物防雷设计规范》中规定:对于国家级的会堂、大型展览与博览建筑物、国家级档案馆的重要给水水泵是特别重要的建筑物,应该划为第二类的防雷建筑物。对于第二类防雷建筑物外部防雷装置的接地应和方闪电感应、内部防雷装置、电气和电子系统等接地共用接地装置,并应与引人的金属管线做等电位连接。当采用综合性的接地系统时,综合性接地系统的接地电阻不能够大于 1 欧姆,在综合性接地施工的过程中要及时施工完成,还应实测接地的电阻,如果达不到建网的要求,应该采取可靠有效的降阻措施。

三、结束语

对于现代的高铁的道路来说,对于雷电的防护则更为重要。而由于各地的环境不同,所以具体的防护措施也应该根据当地的具体环境来进行落实,这样才能够使得雷电对于高铁接触网的损坏更低。对于目前我国来说,应该对我国的高铁接触网系统耐雷水平进行有效的提升,更要对跳闸率等方面进行相应的控制,应积极设定科学合理的规避方针,铁路综合性接地系统便是极好的雷电引下接地装置,应该充分利用。

参考文献:

[1]李德胜. 高速铁路接触网落雷特性及防雷技术的探讨[J]. 电气化铁道,2013(3).

[2]卢泽军,谷山强,冯万兴,等. 高速铁路接触网综合防雷对策分析[J]. 电气化铁道,2014(2).

论文作者:刘宏伟

论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期

论文发表时间:2018/5/18

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