张鹏程 刘志彤 栾正凯
中国铁路济南局集团公司调度所 山东济南 250000
摘要：为更好地防治铁路接触网雷害事故，基于供电设备雷害机理，分析了铁路接触网雷害主要特征，探讨了铁路接触网防雷工作现存问题，并结合自身工作经验，提出了一系列雷害整治措施与防雷建议，以期有助于铁路接触网防雷工作。
关键词：接触网；雷害机理；特征；防护措施
引言
铁路接触网是沿着我国铁路，在上空架设的输电线路，主要是对电力机车进行输电以及输送列车在运行过程中所需的电流，所以铁路接触网对于保证列车的正常运行有着重要作用，一旦接触网出现故障停电，就会列车的供电造成影响。由此可见，铁路接触网对于保证铁路的正常运行有着重要的影响，所以工作人员要保证铁路接触网的正常运行。接触网在运行过程中容易受到雷击的影响，接触网一旦受到雷击，就会出现运行故障的现象，所以要保证铁路的稳定运行，就要做好接触网的相关防雷措施。
1铁路接触网概述
在铁路技术改良与发展期间，很多铁路已经使用了电气化运行系统。运行中，需通过供电系统的支持，保证列车的正常运转。接触网属于铁路中的功能性设备。在电气化道路中，接触网会沿着钢轨上空形成“之”字形状的架设模式。架设后，配备列车的输电线路。我国在接触网方面的类型较为丰富。接触网通常架设在电流与电压密集的区域，可实现列车电能供应的目的。但是，由于接触网周围为高压区域，形成了强烈电流磁场，很容易出现雷击事故。当前，我国很多铁路在接触网建设中都使用预应力钢筋混凝土施工技术，材料不具备一定的防雷效果。铁路的线路较长，通车后会出现很大的噪音，对周围住户产生一定影响，不适合修建在居住用户较多的区域。因此，可以将铁路修建在田野区域或是郊区。但是，由于此类区域的地域较为广阔，很容易发生雷击事故。在接触网出现雷击问题后，会发生跳闸现象或重合闸现象，不利于铁路的正常运行。如果不能及时处理，很容易发生二次雷击事故，需对其进行科学合理分析与协调。
2防雷工作整治措施
2.1明确铁路接触网防雷工作意见
将电力系统高压输电线路的雷电防护数据与铁路雷电防护科学研究成果结合起来，依据相关技术标准和要求，提出了接触网雷电防护技术方案“遵守经济技术实施差异化设防规则，以安装避雷线为主，重要区域装置避雷器”。实行增加避雷线作用的优化路线，在推行接触网下锚点、分段和分相用绝缘子上首先选择联合用绝缘子，防止雷击绝缘因损坏而产生的影响，最大程度地扩增接触网防雷优化试验区域。
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2.2驱赶式防鸟措施
常见的驱赶方式主要有以下几种：（1）风车式驱鸟器，风车在风力作用下旋转，并利用光学反射原理充分抓住鸟类的惧光特点，使其不敢在该处栖息与筑巢；（2）鸟刺式驱鸟器，通常采用多股钢绞线，一端固定，一端散开，呈放射状，阻止鸟类在该处栖息与筑巢；（3）超声波驱鸟器，利用频率大于20000Hz的超声波对鸟类生理系统和神经系统进行刺激、干扰与破坏，使其远离超声波覆盖范围；（4）智能型驱鸟器，充分结合高科技电子技术与鸟类学放射技术，具有拾音器探测与多普勒雷达探测功能，可在鸟类靠近时自动播放猎枪声源或老鹰声源，吓阻鸟类靠近铁路接触网设备；（5）视觉驱鸟，利用鸟类对天敌与红色的惧怕，对其产生视觉惊吓，达到驱鸟的目的；（6）气味驱鸟，利用可对鸟类呼吸系统与神经系统产生影响的特殊气味完成驱鸟的目的。
2.3加强对接触网设备关于避雷线、避雷器的安装
为了提高铁路接触网的防雷效果，一般采用加强对避雷线以及避雷器安装的手段，特别是出现雷击事故时，工作人员需要对避雷线进行科学合理的设置，从而更好地避免出现接触网跳闸的现象，更好地保护绝缘子。一般情况下，在架设避雷线的时候，采用折角法或者是滚球法的方法进行计算。在进行避雷线架设的时候，要结合线路建设的实际情况，一般情况下，要求在架设高度应在柱顶2.5米以上。在铁路上安装避雷器可以很好地提高线路的耐雷水平，所以加强安装避雷器是提高铁路接触网防雷效果的重要措施之一。在安装避雷器的时候，工作人员要结合实际情况，科学地设置好避雷器的安装密度，在安装过程中，还需要进行试验，保证避雷器的正常安全运行。除此之外，工作人员还需要定期检查接地系统，及时处理老化或者有故障的设备，从而更好地保证铁路线路的正常运行。
2.4提高接触网的整体接地水平
对于铁路接触网来说，不仅要对其避雷装置进行合理的安装，还要保证其接地的正确性。接地系统的好坏直接决定了防雷措施的效果，设计、施工部门要确保防雷接地装置的等效电阻值满足要求，运营管理单位应定期检查维护防雷设施、定期测量接地电阻等参数，发现问题及时处理。每年雨季前对管内接地装置进行一次全面摇测，测量接地电阻不满足要求的增加或更换接地极。对隔离开关、避雷器、架空地线处的单独接地极进行整治处理，重新埋设接地极，部分处所装设石墨接地极，以保证接地良好。加强对接地的管控，防止接地电阻过多的问题产生，充分利用绝缘原料对其雷电事故进行有效的防护。
2.5完善铁路接触网设备防雷技术标准体系
在前期整治经验上进行改善，开展研究接触网线路雷击跳闸率合理值、雷电防护程度、工程实践措施方案等一系列内容，积极健全铁路供电设备的防雷技术体制。
2.6做好线路的绝缘措施
一般情况下，铁路接触网的雷电都会发生在绝缘子部位上，所以要做好铁路接触网的防雷措施，就要做好线路的绝缘措施，加强对绝缘子的保护。例如，工作人员可以采用复合的绝缘子或者是增加绝缘子串中的片数。其次，工作人员应当定期对接触网绝缘子的检查和维护，进一步提高接触网绝缘子的绝缘性。第三，为了更好地提高铁路接触网的防雷效果，工作人员应当做好相应的雷击应急措施，保证一旦出现雷击现象，工作人员能够及时地进行处理，保证高速铁路的正常供电，保证铁路系统的安全稳定运行。
2.7安装避雷装置
对于很多的建筑来说，都会对其相关的避雷装置进行安装，进而达到防雷的工作。因此，对于铁路的接触网来说，也要进行相应的避雷装置的安装。因为这些避雷器确实能在一定程度上减小雷电对接触网的雷害影响，虽然防护的级别较低。因为接触网的电压等级是工频单相交流制的25kV。并且接触网供电方式有单边、双边供电和越区供电。而单边和双边供电为正常的供电方式。在这样强烈的电压电流覆盖的地区，合理的布置避雷线，形成良好的避雷网效果，能有效的避免因雷电直接进入接触网线路中导致的雷击问题。而避雷线的安置要注意一下，一是避雷线的保护角度要在零到四十五度之间，二是雷电较强地区需要设立的避雷线要相对较多。安装避雷器是防雷的重要措施，在支柱接地电阻相同的情况下，安装避雷器可大大提高线路耐雷水平。当支柱接地电阻为30Ω时，无避雷器时的线路耐雷水平为12kA，安装避雷器后，线路耐雷水平提高到24kA。确定避雷器的安装密度、防护范围、分流情况和失效条件是制定合适的接触网防雷措施的前提。在雷雨季节到来之前，安排对管内避雷器进行避雷器预防性试验，对状态不良避雷装置及时安排更换，确保设备雷击状况下，防雷设施能够起到保护作用。
结语
铁路接触网防雷管理工作的实施，需要企业制定完善的管理与控制方案，在严格管控的情况下，可协调各方面工作之间的关系，综合开展运维管控活动，加大监督与管理力度，形成良好的控制机制，从而满足实际的工作要求。
参考文献：
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论文作者:张鹏程,刘志彤,栾正凯
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/18
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