关于接触网防雷技术分析与对策佟晶琳

关于接触网防雷技术分析与对策佟晶琳

佟晶琳

中国铁路哈尔滨局集团有限公司哈尔滨供电段黑龙江哈尔滨150000

摘要：随着我国的经济飞速发展和科技水平的不断提高，人们对于铁路工程的依赖性越来越大，而在铁路运行中的安全问题也逐渐引起人们的关注。在电气化铁路中，最需要注意的部分就是雷击跳闸的情况，在多雨的天气或者地区，雷击导致的闪络现象是十分严重的。所以要对其使用一系列的技术手段，来尽可能减少雷电对电气化铁路的影响。文本将通过实际案例分析接触网防雷技术的作用，研究接触网防雷的现状和接触网的各种具体原理，找到最佳的防雷方案，帮助提升电子化铁路的安全性，为此类工程的发展奠定基础。

关键词：接触网；防雷技术；分析；对策

目前我国的电气化铁路离不开接触网的使用，在运行中如果防雷措施准备不够充分，极有可能引起绝缘子的损害，使线路发生跳闸的现象。不仅如此，雷电击中产生的高强度电流会通过接触网进入变电系统中，造成内部电力设施因电压变化而损坏，影响电力系统运行，严重的话还会造成安全事故。特别是高铁部分，国家颁布的《铁路客运专线技术管理办法（试行）补充规定》明确指出，接触网如果因雷击发生跳闸重合现象，这条线路的列车和临近线路的列车都要限速到时速八十公里，虽然有这样的保障措施，但是一旦跳闸，还是会影响很多趟的列车，严重影响铁路运输的只需，也影响人们的出行效率。所以，提升接触网的防雷水平，减少雷击对铁路运行的影响，保证铁路运输的安全和质量是十分重要的。

1.我国接触网防雷现状

1.1接触网的概念和组成

接触网是电气化铁路常用的两种供电网络方式之一，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和绝缘子。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。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串，棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。定位装置包括定位管和定位器，其功用是固定接触线的位置，使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平负荷传给支柱。支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上，预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体，下端直接埋入地下。

1.2接触网的防雷特点

接触网负责把牵引变电的电能传送到列车中，使列车获得能量完成运行，所以接触网的工作效率将直接影响电气化铁路的运输能力。特别是接触网一般都是直接暴露在外的，而且维修难度较大，输电网络的载荷强度会随着列车的需求和移动速度的变化而变化。所以对接触网防雷方面，有几点要求。第一，在高速运行和雷电气候的条件下，能保证电力机车正常运行，要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。第二，接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的绝缘强度、耐磨性和抗腐蚀能力，并尽量延长设备的使用年限。第三，要求接触网对地绝缘好，安全可靠。第四，设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。在事故情况下，便于抢修和迅速恢复送电。第五，尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。

2.我国目前的接触网防雷现状

2.1目前的现状

根据数据统计，2017年，广州内列车因雷电影响造成的跳闸情况总共230次，比其他原因造成的跳闸次数的两倍还要多。其中高铁雷击跳闸的次数要比普通列车雷击跳闸次数多一半。所以说目前的形式十分严峻。我国的牵引供电系统中，常规的供电方式都是回流直接供电。在电气化铁路运行中，可以使用绝缘子增强绝缘性能，减少雷电对其的影响。还有可以使用电压保护装置和避雷装置来尽可能保护配电系统。特别是避雷装置只能保护电压，使用效率不高，而且造价和成本较高因此，只能在雷电多发地区使用。例如在海南的东环线路段，大规模使用了避雷装置和高架回流导线搭配的方式，一年中只有一次跳闸现象是因为雷击，抵御雷电的能力明显提高。2017年广州在雷电多发地区也使用同样的方式进行防雷设施的建设，通过对比改造前的数据，明显发现雷电跳闸现象的频率和次数大幅度下降，效果特别明显。但是这种方式只能针对于雷电多发地区，由于自然天气的变化不可估计，而雷电现象又有着随机性和分散性，使用避雷装置进行全方位的电压保护，需要及其密集的避雷器布置，其成本十分巨大，而且有些位置的避雷器可能一点作用都不会有。但是目前接触网上的避雷装置数量是明显不够的。

2.2牵引供电故障跳闸原因分析

除了上述原因之外，还有接触网所处位置的环境也是重要因素，自然地理条件导致接触网容易受到雷击，从而发生跳闸，对线路和设备造成影响。由于电气化铁路的接触网基本上都建设在山区之中，且地形空旷，架设高度也基本在山体顶端，而且周边高架桥梁也比较多，及其容易受到雷击，造成一定伤害。据统计表明，雷击是造成接触网跳闸停电的主要原因。在防雷设计方面，有一些接触网防雷设备的设计标准不达标，导致防雷性能不佳，如果接触网设备一直按照一般高雷区设计，只在接触网的重点位置和设备开关位置和隧道两端安装避雷设施的话，不符合国家和行业的规定，严重影响了防雷的性能和水平。

3.防雷的主要对策

为了减小雷击对电气化铁路运行的影响，增强绝缘能力，抵抗雷击强度，2017年我国各铁路供电部门制定了一系列方案，加大对防雷方面的投入力度。主要对策有以下几点，第一，在雷电多发地区和雷雨季节到来之前，对避雷装置、引下线、接地装置进行全方位检修，测试绝缘性能，更换电阻不合格的老旧组件，并做运行试验。如果运行过程中，接地状态不佳导致雷击跳闸的情况发生，保证防雷装置可以发挥作用，及时处理好电流，尽可能保护供电系统，减少设备损伤。第二，落实相关政策，针对高频率雷害地区，进行设备改造，增加避雷设施的数量和完善避雷线的布置方式，提高接触网的稳定性，减少雷击对设备的影响。第三，整理规划地区内的所有牵引变电所，检查各个区域的防雷接地装置电阻值。第四，严格供电，使用一闸一档的方式，追查雷击跳闸的具体位置，排查故障，保证设备的运行质量。第五，在铁路运行中如果发生跳闸的情况，应立刻限制车速，及时安排人力进行检修，避免安全事故发生。

结束语：

即便目前我们的科技技术高度发展，我们也无法控制自然现象对我们的影响，但是我们可以通过一系列技术措施来间可能减少损失。接触网的防雷性能十分适合目前电气化铁路的运行模式，可以很好的保证运行安全。本文利用实际案例，通过对接触网的结构分析和实际效果，证明防雷性能的有效性，为电气化铁路的安全运行奠定基础。

参考文献：

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