賈二龍

中鐵電氣化鐵路運(yùn)營(yíng)管理有限公司邯濟(jì)供電維修段

電氣化鐵路接觸網(wǎng)在復(fù)雜的地區(qū)自然條件下很可能面臨惡劣的天氣，如接觸網(wǎng)的防雷措施不到位，則可能導(dǎo)致鐵路設(shè)備跳閘而無法正常運(yùn)營(yíng)，甚至遭受進(jìn)一步破壞，造成其他電氣設(shè)備的損毀。針對(duì)接觸網(wǎng)可能遭受雷擊危害帶來的影響并基于雷電特點(diǎn)出發(fā)研發(fā)出對(duì)應(yīng)的防雷技術(shù)，才能最大程度降低雷電損害，保障電氣化鐵路的正常運(yùn)行。

1 國(guó)內(nèi)電氣化鐵路受雷電情況

我國(guó)地理面積廣闊，不同地區(qū)氣象條件差異很大，依據(jù)雷電日的不同，分為少雷區(qū)、多雷區(qū)、高雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)和超強(qiáng)雷區(qū)。我國(guó)各地雷暴日的多少與唯獨(dú)及距海洋的遠(yuǎn)近有關(guān)，海南省級(jí)雷州半島雷電活動(dòng)頻繁而劇烈，年平均雷暴日高達(dá)100-133。北回歸線以南一般在80以上，北回歸線到長(zhǎng)江一帶約為40-80，長(zhǎng)江以北大部地區(qū)多在20-40，西北多在20以下。

從上面圖可以看出，我國(guó)電氣化鐵路干線，主要集中于中東部沿海及南方，而我國(guó)多數(shù)中東部沿海及南方地區(qū)均處于多雷以上地區(qū)，每年雷暴日均超過20日以上。兩個(gè)范圍有個(gè)高度的重合。從而可以得出，我國(guó)京滬、京廣、京九等幾條繁忙大干線每年都會(huì)有很長(zhǎng)一段時(shí)間會(huì)受到雷雨天氣的嚴(yán)重影響，從而給安全運(yùn)輸秩序帶來隱患，所以防雷工作在我國(guó)電氣化鐵路工作中是很重要的一大部分。

2 電氣化鐵路接觸網(wǎng)雷電特點(diǎn)分析

2.1 雷擊部位多為絕緣子部位及設(shè)備最高處

結(jié)合我國(guó)近年來的電氣化鐵路接觸網(wǎng)雷擊事件分析，雷擊的主要部位為絕緣子部位，在總體雷擊事件中的占比為一半以上。出現(xiàn)雷擊后，多造成絕緣子擊穿導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障，鐵路沿線運(yùn)行受阻。同時(shí)，從總體情況來看，設(shè)備最高處如正饋線和站場(chǎng)軟橫跨承力索端部更易遭受雷擊，其處于軌面高度 10m 以上，不再接觸懸掛的保護(hù)范圍，因而遭受雷擊的概率更高。

2.2 遭受雷擊后將造成多處設(shè)備燒損與老化

接觸網(wǎng)遭受雷擊后，絕緣子部位遭擊穿燒傷，該部位長(zhǎng)時(shí)間便出現(xiàn)相對(duì)嚴(yán)重的老化情況。如承力索和接觸線遭受雷擊，則往往出現(xiàn)當(dāng)即斷線或其后斷線的現(xiàn)象。設(shè)備燒損或者老化，則設(shè)備無法正常工作，電氣化鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)被破壞，整體鐵路沿線的運(yùn)行安全得不到保障。

3 電氣化鐵路接觸網(wǎng)防雷技術(shù)的應(yīng)用

3.1 利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)

為了提高接觸網(wǎng)路正常的運(yùn)輸能力，避免對(duì)國(guó)家的造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，只有提高了接觸網(wǎng)的防雷能力，才能夠增強(qiáng)電網(wǎng)在使用過程中的可靠性。防止雷擊造成接觸網(wǎng)故障的辦法：要防止雷擊，就要對(duì)雷擊的情況十分了解，才能夠很好應(yīng)對(duì)雷電對(duì)接觸網(wǎng)輸電線路的影響。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)于雷電的分析方法也有了新的進(jìn)展，可以借用現(xiàn)代信息技術(shù)對(duì)雷電進(jìn)行分析，并采用工程上的軟件對(duì)線路遭受雷電的情形進(jìn)行模擬，對(duì)線路遭受雷擊后的線路放電情況和周圍的電壓等級(jí)進(jìn)行分析，從而計(jì)算出各種防止雷電襲擊的數(shù)據(jù)，想出防止雷電襲擊的最好辦法。

3.2 加強(qiáng)線路絕緣

在防治雷害的時(shí)候，還可以選擇增加線路絕緣的手段，一方面重視接觸網(wǎng)設(shè)備中復(fù)合絕緣子的實(shí)際應(yīng)用，在接觸網(wǎng)的分段、下錨以及分相絕緣子應(yīng)該優(yōu)先選擇符合絕緣子，避免因?yàn)槔讚艚o絕緣子造成嚴(yán)重的損害。另一方面可以增加絕緣子串的片數(shù)、選擇大爬距懸式絕緣子、加大塔頭空氣的實(shí)際間距。為了降低因?yàn)榻^緣子性能降低帶來的不良影響，需要定期的對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和清掃，每年需要進(jìn)行兩次的人工清掃以及帶電沖洗，對(duì)于那些污染比較嚴(yán)重的絕緣子則需要隨時(shí)清掃。

3.3 安裝避雷器

某鐵路線路采用的防雷措施主要是氧化鋅避雷器。氧化鋅避雷器具有良好的非線性伏安特性，在正常工作電壓時(shí)流過避雷器的電流極小(微安或毫安級(jí))，當(dāng)在過電壓作用下，避雷器自身電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，使絕緣子上受到的沖擊電壓僅為避雷器的殘壓，有效提高了接觸網(wǎng)的耐雷電沖擊水平，達(dá)到保護(hù)的效果。同時(shí)，由于氧化鋅避雷器的試驗(yàn)周期為5年，且受產(chǎn)品質(zhì)量、施工質(zhì)量及外界環(huán)境因素等影響，避雷器的使用壽命無法保證，故對(duì)防雷保護(hù)能力產(chǎn)生較大影響。

3.4 建立雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

為做好電氣化鐵路接觸網(wǎng)的防雷工作，應(yīng)首先認(rèn)識(shí)到雷電監(jiān)測(cè)預(yù)防工作的重要性。通過通信手段與列車保持聯(lián)絡(luò)，掌握雷電動(dòng)態(tài)。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)整合以往的雷電事件，通過分析雷擊的原因與后果，掌握設(shè)備防護(hù)要點(diǎn)與設(shè)備檢查重點(diǎn)，進(jìn)而提出對(duì)應(yīng)的防護(hù)辦法并應(yīng)用在防護(hù)工作當(dāng)中。

3.5 快速恢復(fù)供電

接觸網(wǎng)正饋線所在的位置在接觸網(wǎng)的上面，很容易受到雷電侵襲，并且在故障出現(xiàn)后，需要較長(zhǎng)時(shí)間的巡查和處理。這便要求現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的時(shí)候，可以在牽引變電所內(nèi)饋線進(jìn)行隔離開關(guān)的加裝，若是正饋線出現(xiàn)故障，可以將隔離開關(guān)拉開，這樣正饋線能夠退出運(yùn)行，由AT 供電方式改為直供方式，最大限度地壓縮故障延時(shí)，快速恢復(fù)供電。

綜上所述，我國(guó)鐵路是整體交通系統(tǒng)的重要一環(huán)，應(yīng)當(dāng)最大程度保障其安全性和穩(wěn)定性，才能緩解當(dāng)前越來越大的交通壓力。電氣化鐵路的接觸網(wǎng)極易遭受雷擊造成運(yùn)行故障，需要相關(guān)技術(shù)人員加強(qiáng)技術(shù)研究，針對(duì)雷擊問題就防雷技術(shù)作對(duì)應(yīng)的研發(fā)和應(yīng)用。

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