摘要：为了满足社会经济的发展和人们的出行需求，我国不断加大对高速铁路工程的建设，这是社会经济发展的必然趋势。在近几年来，我国各地区不断出现雷击事件，造成一定的经济损失和社会影响，如果高速铁路接触网发生雷害事件的话，由于其不存在备用系统，且区域跨度大，很容易造成大范围的停运现象，因此加强对高速铁路接触网的雷害防护实施是十分必要的，具有重要的经济效益和社会效益。本文主要从高速铁路接触网雷害特点、当前高速铁路接触网雷害防护现状以及高速铁路接触网雷害防护的有效对策三个方面对高速铁路接触网雷害防护做出了详细的分析和研究，这对提高接触网雷害防护水平，减少雷害事件的发生具有一定的参考价值。
关键词：高速铁路；接触网；雷害；防护对策；
在牵引供电系统中，接触网是其重要的组成部分，接触网中的大部分是直接裸露在大气环境当中的，而且也不具备后备能力，因此就需要加强对大气过电压防护措施的应用。如果防护不当的话，就会造成线路跳闸、绝缘子闪络等问题，对整个线路的正常运营产生影响。另外在雷害过程中所形成的侵入波还会借助接触网对牵引变电所造成损害，扩大事故影响范围。
一、高速铁路接触网雷害特点
对于供电设备受到雷害影响来说，主要集中反映在牵引变电所保护装置上，高速铁路接触网由于受到自身独特性的影响，所受到的雷害也具有一定的特点。
（一）季节性特点
通过分析和总结高速铁路接触网发生雷害的情况可以得出，雷害发生具有明显的季节性特征，发生次数最多的是每年的8月份，高发期一般在每年的5-9月份[1]。
（二）地域性特点
高速铁路接触网发生雷害现象也表现出较大的地域差异。雷害现象较为显著的主要集中在北京、上海、广州、南宁、南昌等地，在这些地区所发生的雷害事件与气象部分所分布的强雷区和高雷区的规律基本上具有一致性。
（三）高速铁路接触网发生雷害的机率更大
一是对于同一地区的高速铁路和普通线路相比较来说，高速铁路接触网发生雷害的次数更多。比如在北京地区所有线路中共发生186件雷害事件，其中有149件发生在高速铁路运行范围内，达到80%；其中37件发生在普通线路运行范围内，占20%。由此可以看出，在高速铁路运行范围内发生雷害事件的机率更大[2]。二是在并行走廊中，普通线路发生的雷害事件也要远远少于高速线路。导致这一现象主要的原因主要是高速铁路通常应用的是高架桥，而且多是在空旷地带，线路周边的高大建筑物比较少，因此在强对流的天气下，就很容易受到雷电波侵害。
二、当前高速铁路接触网雷害防护现状
（一）现行的防护设计规范
目前在高速铁路中现行的防护设计规范主要是《铁路电力牵引供电设计规范》、《高速铁路设计规范》，其中根据长期的运营经验和实际的雷电日对接触网雷电防护做出了明确规定：一是需要将避雷装置安装在吸流变压器的原边；二是在强雷区和高雷区范围内，需要在接触网与AF线或较长供电线连接处、隧道以及长度达到2km以上的线路两端、站场以及分相端部的绝缘锚段关节处等位置加强对避雷器的安装；三是对于强雷区来说，应该架设单独的避雷线，并严格按照相关规范要求设置接地电阻。
（二）存在问题
首先，对于避雷器的防护效果。相关研究结果中显示，避雷器实质上只能够小范围的防护重点电力设备，虽然能够有效的对过电压进行防护，但是雷击跳闸发生率难以得到有效减少。特别是对于支柱绝缘子雷电闪络来说，即使已经将避雷器安装在相邻支柱上，但是防护效果还是十分有限。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次，由于接触网沿线路架设，在铁路线路接触网中发生的雷害具有一定的分散性和随机性，受避雷器自身性质的限制，如果想有效的保护好电力设备，就需要密集的安装避雷器，这样一来，不仅仅会增加施工成本，同时一旦避雷器出现故障的话，就需要长时间停电进行故障排查，必然会对运输秩序产生影响[3]。三是在避雷器选型方面。目前在高速铁路接触网中应用的主要是无间隙氧化锌避雷器，由于长期受到系统运行压力，会加快其老化故障的发生，就需要对其进行定期的维护和检测，因此存在着较大的实施困难，同时运维的工作量也比较大。四是现行的防护设计规范存在一定的缺陷和不足。在现行的《铁路电力牵引供电设计规范》中，划分强雷区、多雷区和少雷区的依据主要是该地区的年平均雷暴日，但是雷暴日仅仅只是趋势性的描述雷电活动的强度，其精确性还有待进一步提升[4]。因此在界定的时候，还应该综合考虑到当地的设备雷击跳闸率、地闪密度以及雷暴日等方面的因素。
三、高速铁路接触网雷害防护的有效对策
（一）进一步明确相关防护意见
在制定高速铁路接触网雷害防护技术路线的时候，需要充分的借鉴其他国家成功的雷害防护经验，根据我国电力系统高压输电线路的实际情况，并结合相关的雷害防护研究成果，并严格遵循相关的规范技术标准要求。因此，在高速铁路接触网雷害防护工作中，需要遵循差异化设防的原则，充分比较经济技术，将避雷器安装在重点防护位置，并注重对避雷线的架设。根据各个地区的实际情况来实施改造方案，最大限度的控制和减小雷害范围[5]。为了进一步提升雷害防护效果，还应该扩大试验范围，促进防护技术的优化和完善。
（二）加强供电设备防雷安全专项整顿
将高速铁路接触网的雷害防护工作纳入相关的专项整治项目中，并有效的改造各高速铁路中的防雷设施。加大整治牵引变电所接地网的力度，保证接地装置的等效电阻值能够符合相关规范要求，加强接触网抗击雷害的能力。
（三）促进接触网雷害防护技术标准体系的进一步完善
根据当前的整治现状来看，还需要深入的研究高速铁路接触网工程实践方法与措施、雷害防护水平、雷击跳闸率目标值等方面，实现接触网雷害防护技术标准体系的建立。同时还需要协调和引导相关部门统一认识，真正的推动、落实相关的雷害防护措施。国家运输局还需要针对当前存在的《铁路综合接地设计通用图》、《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》等相关规范，针对性的进行修订和完善[6]。
结语：总的来说，为了提高高速铁路接触网雷害防护力度，首先需要进一步明确相关防护意见，保证防护工作能够顺利开展；其次需要加强供电设备防雷安全专项整顿，提高防护措施的合理性、科学性和规范性；最后需要促进接触网雷害防护技术标准体系的进一步完善，保证所有高速铁路雷害防护工作的开展都能够有章可循。
参考文献：
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[3]卢泽军,谷山强,赵淳,向念文,严碧武,苏杰.应用电气几何模型的高速铁路接触网防雷性能分析[J].电网技术,2014,(03):812-816.
[4]沈海滨,陈维江,颜湘莲,边凯,王立天,尹彬,赵海军,王彦利,李庆余.高速铁路接触网雷电防护用并联间隙装置的研制[J].电网技术,2014,(01):232-240.
[5]边凯,陈维江,沈海滨,李成榕,王立天,赵海军,王彦利,尹彬,李庆余.高速铁路牵引供电接触网用带间隙避雷器的研制[J].中国电机工程学报,2013,(10):200-209+1.
[6]赵晓娜,吴兴军,徐根厚.德国高速铁路接触网检测系统[J].中国铁路,2008,(09):60-62.
论文作者:麦洋
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/18
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