摘要：近年来，随着我国整体经济水平的提升，铁路交通行业得到突飞猛进的发展，高速铁路已经成为人们出行的重要交通工具之一。为有效提高高速铁路日常运行的稳定性与安全性，对其牵引供电接触网设置科学合理的雷电防护措施具有很强的必要性。因此，本文结合高速铁牵引供电接触网雷电防护设计对高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施进行研究。
关键词：高速铁路；牵引供电接触网；雷电防护
牵引供电接触网的雷电防护措施一直是高速铁路建设过程中的一大难题，由于雷击的危害较大，因此对高速铁路的运行安全造成了严重的影响，一旦发生雷击事故，不仅对会对高速铁路造成破坏产生严重的经济损失，并且还可能威胁到乘客的人身安全。因此，为提高我国高速铁路运行的安全性，需要对牵引供电接触网进行分析了解，从而制定合理的雷电防护措施。
1.高速铁路牵引供电接触网雷电防护设计
1.1高速铁路防雷设计概况
我国在高速铁路安全运行方面有着明确规定，相关文件中规定，年平均雷电日不高于20天的区域被称为少雷区；年平均雷电日大于20天小于40天的区域被称为多雷区；年均雷击日高于60天的为强雷区。因此，针对不同区域的年平均雷电日差异，进行不同程度雷击区域划分，从而保证在制定雷电防护措施的过程中具有针对性。
1.2高速铁路雷击方式分析与计算
一般情况下，同一区域内年平均雷击日与接触网遭受雷击概率成正比，区域年平均雷电日越多，其牵引供电接触网遭受雷击的概率越大。牵引供电接触网的承力索通常都设置在距离地面7米左右的高度，平均宽度为3米。根据相关专家的权威计算得出，单线牵引供电接触网的平均雷击次数N=0.122×1.3×年平均雷电日。而复线牵引供电接触网的平均雷击次数N=0.244×1.3×年平均雷电日。接触网在遭遇雷击时，其损害程度与雷电的电压、电流以及导线高度、接地地阻等因素有关。因此，在设计接触网雷电防护时，应该对这几点因素进行充分考量，从而提高接触网的雷电防护能力。
2.高速铁路牵引供电接触网雷电防护措施
为有效避免雷雨天气高速铁路在运行过程中出现雷击事故，应该对牵引供电接触网采取一定的防护措施。现阶段，我国在牵引供电接触网雷电防护方面还处于发展阶段，与海外的一些发达国家相比还比较滞后。因此，为最大程度上保证高速铁路运营安全，应该在自身现有技术条件的基础上，改进基本的防护原则与防护方法，从而降低因雷击而导致的接触网损伤。
2.1遵循接触网雷电防护原则
①高速铁路根据运输任务的不同采用不同的运输路线，大概分为两类：一类为专用客列，即高速铁路的客运专线，而另一类则可以同时运输乘客、货物，属于混合路线。而不同的高速铁路运输线路其供电方式也存在一定差异。因此，针对不同的运行线路应该采用不同的雷电防护措施。
②高速铁路运行过程中，由于线路的区域跨度较大，导致在途径不同区域时其具有不同的特点。故而，想要依靠一种防雷措施很难完全适用于所有的区域与地段，在设计雷电防护措施时，应该有效结合不同区域、地段的实际情况，从而制定具有针对性的雷电防护措施。
③牵引供电接触网当中防雷措施的应用，除需要考虑区域差异之外，还需要对跳闸数据、年平均雷电日数量等相关数据进行统计，并且根据组数据的分析结果制定科学合理的防雷方案。
④牵引供电接触网在进行防雷处理时，应该对站场接触网、站房等多方面的情况进行考量，从而保证雷电防护措施具有全面性，避免因雷电防护措施设计方面存在漏洞而导致雷电事故的发生，为高速铁路的安全运行提供保障。
⑤另外，避雷线与避雷针在性能方面存在一定的差异性，并且不同的接闪器其优劣势都各不相同。因此，想要有效的提升接触网防雷能力，需要对不同接闪器的差异进行考量，从而选择最为合适的接闪器。这样一来，才能够在最大程度上发挥出其雷电防护优势，以此达到更好的雷电防护效果。
⑥高速铁路的建设在不同地区时，受环境差异的影响，各地区之间的气候、地理条件等情况都存在较大区别。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在设计接触网雷电防护方案时，应该对外界环境干扰因素进行充分考量。不仅如此，在保证接触网防雷性能的同时，还应该进行降低防雷设备的投入，节约成本，实现经济效益的最大化。
2.2提高接触网雷电防护建议
①高速铁路在途径部分特殊区域时，由于气候的特殊性，导致其年平均雷电天气较多，属于雷电多发区，并且部分区域还是较为空旷的平原，缺少雷电防护能力。在此环境下，高架桥段一旦造成雷击，便会造成非常大的损害，会对高速铁路的正常运行造成严重影响。因此，应该对此类环境下的高速铁路进行重点防雷保护。
②不同区域对于牵引供电接触网所造成的雷击强度也不尽相同，因此，在制定高速铁路牵引供电接触网雷电防护方案时，应该有效结合跳闸统计数据，并且在应用避雷针、避雷线进行防雷时，应该根据雷击程度的差异合理增加避雷器密度。不仅如此，还要重点关注直击雷，做好直击雷预防措施，从而保证能够雷电的所有通路都能够及时切断，从而在更大程度上保护牵引供电接触网
③通常情况下，牵引供电接触网可以通过在顶端架设避雷线的方法进行雷电防护，而对于雷电多发区域而言，为有效提高接触避雷性能，可以接触架设避雷针的方式增加其防雷能力。
④无论是避雷针还是避雷线，其避雷范围都有一定限制，想要更大程度上扩大避雷范围就需要借助多种避雷设备来实现。另外，通过准确的计算对整体的避雷范围进行确定，同时针对可能存在避雷漏洞的区域进行重点防护，防止出现部分区域因防护缺陷而出现雷击事故。
⑤在牵引供电接触网的顶端进行雷电防护措施的设置，能够实现更大范围的雷电防护，对支柱两侧的高压部分进行保护，在很大程度上减低了直击雷对接触网高压部分造成雷击的概率。
⑥在对牵引供电接触网进行避雷装置的设置时，借助绝缘建设且单独接地的方式，能够有效的降低接触网支柱遭受反击雷与直击雷的次数，从而在一定程度上降低雷电对接触网高压部分造成的损害。不仅如此，这种方式还能够有效低降低因雷击而导致跳闸的发生概率，进而对高速铁路的稳定运行提供保障。
⑦若牵引供电接触网顶端避雷设施与信号设备间距小于15米，应该对接触上顶端的避雷设施加设绝缘措施，同时对邻近支柱设置避雷设施并接地，从而避免避雷设施对信号设备产生影响。
⑧在未来发展过程中，若能够将站场接触网防雷措施与周围建筑物的防雷措施进行有效融合，则能够在很大程度上提高接触网的防雷性能。另外，为达到更为理想的防雷效果，可以在站场的关键区域设立避雷针，从而提高站场的整体防雷能力。
结束语
综上所述，高速铁路在迅速发展的同时，其安全性能也应该得到相应的强化。因此，应该在我国现有的雷电防护措施基础上，对高速铁路牵引供电接触网的避雷性能进行加强，从而为高速铁路的稳定运行提供保障。并且在未来的发展过程中，应该加强对高速铁路雷电防护措施方面的研究，通过更为先进的防雷技术和设备，为高速铁路提供更为有效的保障。
参考文献：
[1]郭栋. 高速铁路牵引供电接触网雷电防护探讨[J]. 数码设计，2017，6（11）：71.
[2]李鹏. 高速铁路牵引供电接触网雷电防护策略探讨[J]. 现代城市轨道交通，2017，（02）：48-50.
[3]汪德耀. 高速铁路牵引供电接触网雷电防护探讨[J]. 中国高新技术企业，2016，（13）：104-105.
[4]肖潮. 高速铁路牵引供电系接触网雷电防护措施探析[J]. 科技视界，2016，（17）：294+308.
[5]刘艳红. 铁路牵引供电接触网雷电防护措施分析[J]. 有色金属文摘，2016，30（01）：62-63.
作者简介：张在基，中国铁路济南局集团有限公司调度所，助理工程师。
时洪杰，中国铁路济南局集团有限公司调度所，助理工程师。
叶金岭，中国铁路济南局集团有限公司调度所，助理工程师。
论文作者:张在基,时洪杰,叶金岭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/10
标签：雷电论文; 防护论文; 高速铁路论文; 防雷论文; 措施论文; 区域论文; 年平均论文; 《基层建设》2019年第17期论文;