摘要：我国高速铁路发展迅速，自提出高铁发展战略以来，中国已成为世界高速铁路里程最长的国家。同时，我国高速铁路技术也排名世界前列。高速铁路的快速发展，使得高铁的安全性、稳定性以及可靠性受到社会各领域的极大关注。接触网是保障高铁正常运行的重要组成部分，在高速铁路发展中扮演着不可或缺的角色。接触网作为供电系统中重要的组成部分，其常年都裸露在自然的环境中，这样就会在一定程度上影响接触网的运行性能，从而就会导致电气设备出现故障。而我国的高速铁路跨度较大且雷电活动较为集中。因此文章重点就高速铁路接触网防雷接地展开相关探究。
关键词：高速铁路；接触网；防雷接地；研究
作为供电系统的重要组成部分，接触网裸露在自然环境中，大部分容易损坏，同时容易引起站内电气设备出现故障，而且缺少后备的支持。而且在缺少防护措施或者措施不当的前提下，经过雷击的侵入容易发生绝缘子损坏，采用大气过电压防护措施不仅影响电气化铁道运营，而且还会通过接触网出现线路跳闸等情况，传入变电所。按照国家高压配合等级规定，额定电压设置绝缘配合接触网。我国高速铁路地理区域集中且跨度大，雷电活动较为集中东部沿海区域和南部区域，设在高架桥上，耐雷的水平大于雷电流输变电设备的绝缘以及普通电气化铁路上和收集雷击的宽度不断加大，接触网的防雷收集进行了系统设计和综合的防护，雷击的概率增大使得绝缘配置的方面出现了绝缘水平高于普通铁路标准建设的情况，接触网的防雷设计避免了线路投运后病害问题频发。一旦出现雷击，高铁接触网的对地高度就会起作用，实现运输安全目标。
一、高速铁路接触网概述
高速铁路接触网，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路，高铁列车运行所仰赖的电流就是通过机车上端的接触网来输送的。接触网一旦停电，或列车电弓与接触网接触不良，对列车的供电便产生影响。高速铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。
二、简要分析我国接触网当前的防雷设计
在当前，高速公路建设地理区域跨度较宽，且不具备完善的备用系统，在受到雷击之后往往会出现难以恢复的故障，影响供电区段的正常运行。根据相关部门规定，只有处于强雷地区的接触网才能进行避雷线的设置。但是高速铁路接触网大多处于多雷地带，容易受到雷击伤害。为最大程度的保证接触网的安全稳定运行，就应当加强接触网的防雷技术的研究与设计，而实际设计工作应当根据相关规范文件中的铁路电力牵引作为参考条件。而相关部门出台的供电设计规范这一文件中就对防雷的电磁兼容与接地技术等都进行了指导。在雷区划分规范中，一般将其根据该地区每年雷电天数的长短进行划分，其中地域20天即为少雷区域，处于20到40天之间则属于多雷区域，处于40到60天则被规定为高雷区域，最后多于60天的区域就属于强雷区域。在当前，大多数针对高速铁路的接触网进行防雷设计工作时，都会运用避雷线架设以及避雷器设备装置等方式来实现防雷，同时又在这基础上加强接触网的接地装置的设计。其中针对重雷区域，高污染区域与高架桥的隧道口段的接触网的防雷装置设计中，相关工作部门还就其所采用的避雷器进行了明确规范，要求相关人员采用氧化锌的避雷器设置。这样可对该区域的防雷工作的开展提提供重要的保障基础。同时我国电气化铁道接触网防雷接地等，依据高速铁路设计规范进行设计，接触网的防雷措施连接到接触网上，与高雷和强雷区分相和站场端部的绝缘关节相连，并且架设架空避雷线必须做好避雷装置，主要布设在高雷和强雷区，包含安装避雷器长度一般在2000米以上的隧道的供电线，设置了避雷装置，独立避雷线的强雷区设置的保护角为45度。
三、高速铁路接触网防雷接地措施
通过对高速铁路接触网防雷措施建议的分析与了解，可在一定程度上有效的帮助我们不断的提高高速铁路接触网的防雷水平，进而不断的保障整个铁路的运行安全。下面，就针对高速铁路接触网防雷措施建议展开具体的分析与讨论。
（一）接触网的安装形式采用 AT、AF、PW 等供电方式
为了有效的提高高速铁路接触网的防雷水平，接触网的安装形式就可采用 AT、AF以及PW形式的线路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，对于线路的暴露宽度，我们可采用电气几何模型以及先导发展模型的计算方法来进行计算。而计算条件就是：倘若自然雷中90%的雷击计算中采用绝缘子的闪络判据，这时我们就可以求出线路的年雷击闪络次数，并将其与线路的长度相乘，这样就能有效的计算出接触网线路的落雷闪络概率并且还能得到线路的引雷面积。此外，当算出线路的引雷面积以后，我们可将其与地闪密度进行相乘，这样就能有效的获得线路百公里的闪络次数，从而我们就可根据相关的公式来改变其中的参数，进而不断的提高整个接触网的防雷水平。
（二）注重系统中的绝缘子的选择
当高速铁路的接触网受到雷电的袭击时，会直接导致该系统的重合闸运用失效，导致该区域的供电停止。而造成该现象的主要原因是由于在雷击现象发生之后，系统中的绝缘子会出现工频续流的状态并最终出现炸裂破损的情况。同时由于后备设置的缺乏，以至于在发生以上情况时线路绝缘设置难以实现自动复原，最终造成重合闸运用失效。为避免绝缘子在烧坏的情况下引发的一系列问题，相关技术人员可积极采用以下措施来进行控制。首先，积极就工频电弧故障进行有效的疏导，例如在进行绝缘子安装时尽可能的进行并联保护空隙的设置，这样的做法主要是通过避免电弧在绝缘子表面进行燃烧来实现的绝缘子保护。其次，进行避雷线以及避雷器的设置也可有效的避免工频电弧的产生。最后，在进行绝缘子选择时注重其抗烧蚀性能的保证。
（三）注重接触网系统的接地装置的设计
在我国的防雷设计规范中，在就重要建筑物进行防雷设置工作时进行了明确的规范，在进行建筑外部的防雷设置安装时应当保证其余建筑内部的相关防雷装置两者共同利用统一接地装置。同时，还要将该接地装置和相关的金属管线组合，并使其成为等电位，同时再和高速铁路的接触网支柱进行连接，常见的接触网支柱为钢支柱形式。但是不管接触网的支柱上是否进行了避雷线或者避雷器的安装，当接触网受到雷击危害时，其都将有可能会在雷击的作用下成为进行雷电下引的接地柱。当进行高速铁路的接触网接地装置设计时，相关部门选择的接地方式为综合性的接地系统设立，则接触网系统中所涉及到的多条支柱都将和贯通地线之间产生连接。
四、高速铁路接触网防雷相关建议
（一）屏蔽接触网和正馈线
高速铁路在运行的过程中，当加强线从运行中退出以后，为了有效的提高整个接触网的运行水平，我们就可将接触网和正馈线进行屏蔽，这样就能在一定程度上不断的促进加强线变成柱顶的架空线，从而就能不断促进接触网的安全运行。此外，我们还可将接触悬挂和加强线之间的连接进行拆除并增设一根铝包芯铝绞线，这样就能提高整个接触网的线路运行安全。
（二）架设避雷线时分析和统计沿线雷害情况
为了有效的避免高速铁路在运行的过程中遭受雷击的侵害，从而引发相应的事故故障。我们在建设相应的避雷线时，就应不断的分析和统计沿线的雷害情况，这样就能有效的避免雷击事故的发生。此外。我们还应尽可能的将避雷线安装在承力索的上部且不能采用同一个电流通道来将其安装在绝缘的底座，这样才能有效的避免重要的设备位置遭受雷击的危害。
（三）将避雷器设置在雷害多发区
将避雷器设置在雷害多发区，封闭雨棚的两侧，在敏感位置布置避雷设备，统计分析少雷区沿线雷害情况，注意在隧道两端、站场和分相端部的绝缘锚段关节，尤其是较长供电线上的高架区区域，注意布设高路基架空转换处以及电缆等重要区域。
总之，在我国，由于高速铁路的接触网防雷措施水平较低而导致的雷击事故时有发生。为避免雷击事故造成更为严重的安全事故和经济损失，相关部门应当加强对接触网防雷技术的研究，尽可能的保证接触网的安全稳定运行。这就需要相关技术人员明确防雷措施的重要性，并积极进行防雷设计方案的探究与优化，实现防雷技术的突破，利用现代化的先进防雷措施来促进接触网系统运行的安全性发展。
参考文献：
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[3]田明明.高速铁路避雷线实施方案及技术参数对比研究[D].西南交通大学，2017
论文作者:林正新1,侯苏玲2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/10/1
标签：防雷论文; 高速铁路论文; 避雷线论文; 绝缘子论文; 雷区论文; 装置论文; 避雷器论文; 《基层建设》2018年第25期论文;