【正文】 用下西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 15 而放電擊穿，造成短路事故。 投入吸流變壓器的操作順序與上述相反，應(yīng)保證隔離開關(guān)不帶負(fù)荷操作。 同時他們也認(rèn)為避雷器只能對過電壓進行有限的保護一般只用于有頻繁雷電存在的地段在其它區(qū)段，無論是從經(jīng)濟方面還是防護效益方面一般不考慮設(shè)置防雷裝置，這也是我們在歐洲的電氣化鐵道中很少見到接觸網(wǎng)避雷裝置的原因。 雷擊接觸網(wǎng)王要產(chǎn)生過電壓。 直接雷臺 雷擊接觸網(wǎng)承力索產(chǎn)生直擊雷過電壓同樣與雷電流幅值成正比，即雷擊過電壓約為100 倍的電流幅值，雷擊承力索將產(chǎn)生幾百到幾千 kV 過電壓 。 (2)當(dāng)支柱或架空地線遭受雷擊時，雷擊過電壓將首先擊穿附加線間架與混凝土的保護層，經(jīng)支柱向大地泄露。 (3)適當(dāng)增設(shè)避雷器。 污穢條件下的工頻電壓耐受能力低可能會增加污閃事故率，如大密集安裝避雷器則每年的預(yù)防試驗和維修工作量極大，維修費用也將大大增加牽引變電所饋線側(cè)設(shè)有避雷裝置且設(shè)有自動重合閘裝置，即使雷擊造成饋線斷路器跳閘， 1～ 2s 后自動重合閘可恢復(fù)供電。 接觸網(wǎng)上安裝避雷器的保護距離和發(fā)揮的作用有限，只能作為牽引供電系統(tǒng)防雷技術(shù)措施的一種補充。最后，感謝我的父母，他們在生活上、精神上給予了極大幫助和支持，使我得以圓滿完成學(xué)業(yè)。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 25 致 謝 光陰似箭，日月如梭，轉(zhuǎn)眼之間為期三年的學(xué)習(xí)生活即將結(jié)束，回首這段人生中的珍貴的時光，不僅感慨萬千 !值此畢業(yè)論文完稿之時，謹(jǐn)向教育我、幫助我、支持我和關(guān)心我的人致以誠摯的感謝 ! 在過去的三年時間里， 學(xué)校的各位代課 老師以其寬廣的胸襟、 樂觀堅毅的性格、信任坦誠的待人態(tài)度，給予了我極大的影響。 客運專線接觸網(wǎng)防雷建議 客運專線接觸網(wǎng)系統(tǒng)的防雷應(yīng)使其具有良好的防雷性能是電氣化鐵道安全運營的基本條件之一，在工程實踐中應(yīng)根據(jù)雷電活動情 況，結(jié)合運營經(jīng)驗因地制宜，采取相應(yīng)西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 23 的防護措施，為保證客運專線運行的高可靠性、達(dá)到牽引供電系統(tǒng)少維護的目的目前，在我國重雷區(qū)的客運專線接觸網(wǎng)防雷設(shè)計中，己經(jīng)考慮采用架設(shè)避雷線或大量裝設(shè)避雷器的方案，但牽引供電系統(tǒng)的防雷與牽引供電系統(tǒng)的接地乃至鐵路工程的綜合接地系統(tǒng)間有著密不可分的關(guān)系，它屬于系統(tǒng)工程。 接觸網(wǎng)用避雷器應(yīng)體積小、重量輕’結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便萁保護水平應(yīng)與接觸網(wǎng)的絕緣水平配合良好，特別是帶間隙避雷器的 50%沖擊放電電壓與接觸網(wǎng)絕緣子的放電特性一致，且正、負(fù)極性的分散性要小其保護距離應(yīng)盡可能大，其密封性、 防爆性、耐污性、可靠性要求較高，不同于一般設(shè)置在變電所內(nèi)的避雷器。架空地線間架與接地引線連接糠地線與支柱鋼筋相連，通過支柱底部接地 孔 接地 。 (2)雷擊承力索時耐雷擊水平 式中 E—— 絕緣子串的平均運行電壓（有效值）梯度， KV/m。 雷電流的概率分布 雷電中有多個帶電中心，且有 90%的雷電為負(fù)極性，其余為正極性。具體規(guī)定為： (1)吸流變壓器的原邊應(yīng)設(shè)避雷裝置 ； (2)高雷及強雷區(qū)下列位置設(shè)避雷裝置 ； 分相和站場端部的絕緣關(guān)節(jié)、長度 2， 000 m及以上隧道的兩 端、長度 大于 200m 的供電線或 AF 線連接到接觸網(wǎng) 上的連接處。 我國地域廣大 ，因 雷擊導(dǎo)致人員傷亡、設(shè)備損壞的事故屢見不鮮。 ②角隙避雷器的安裝 吸流變壓器與回流線 1．吸流變壓器 吸流變壓器是一臺變比為 1： 1 的特殊變壓器，這種變壓器的特點是要求勵磁電流小，不超過其額走電流值的 2％。又如， IEC 自 1934 年成立，到現(xiàn)在先后 共成立 80 多個技術(shù)委員會 (TC)，以制訂電力、電子、電信用大量標(biāo)準(zhǔn)。例如，,Hall ＆ Williams 主編著名的科技史宏篇巨著 “A History of Technology”， Oxford At The Clearendon Press， 1958，以及國內(nèi)電工史專著，對于電工發(fā)展前期的防雷也是或不涉及，或語焉不詳。很有趣，這項普遍應(yīng)用于 35～ 500kV 輸電系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)在不僅應(yīng)用于 10kV 電網(wǎng)，而且也有時應(yīng)用于重要的 220/380V 供電，如鐵路信號電源 (象北京鐵路局 )，應(yīng)用此項技術(shù)和備用電源 自動合閘裝置也大大減少了雷擊停電事西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 13 故。 避雷針的 實際應(yīng)用，必須解決的是它的保護范圍問題。 管型避雷器 1927 年，美國一些線路開始采用在管內(nèi)產(chǎn)生非游離氣體以遮斷續(xù) 流的管型避雷器。由于開始時造價較高，而性能又大有改進，故其發(fā)展和使用在很長一段時間主要用于超高壓電網(wǎng)，而且各國多是從超高壓使用，待價格下降后才逐步用于較低電壓電網(wǎng)。因為直到今天，即使在 220/380V 低壓配電網(wǎng)中的過電壓保護器也要求對操作過電壓波 (SEMP)具有防護能力。裸導(dǎo)線 5～ 10m 長的電感有時也相當(dāng)解耦元件。 圖 磁吹避雷器 注： 1— 角形間隙； 2— 磁吹線圈； 3— 直流發(fā)電機 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 10 高壓電容器 1908 年瑞士 MOscick 提出利用高壓電容器作防雷元件的方案，通常是與電抗線圈配合使用，構(gòu)成防雷吸波器。例如，從我國低壓 220/380V 配電，短波、超短波越天線引入機房時的第一道防護裝置到歐洲 220～ 400kV 變電所設(shè)備上的輔助保護間隙。 接觸網(wǎng)工作的額定電壓為 25kV 但在某種情況下會出現(xiàn)大大超過 25kV 的電壓，稱為過電壓。 1漏電流：指在 75 或 80 標(biāo)稱電壓 Un 下流經(jīng)保護器的直流電流。 數(shù)據(jù)傳輸速率 Vs：表示在一秒內(nèi)傳輸多少比特值 ，單位： bps；是數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中正確選用防雷器的參考值，防雷保護器的數(shù)據(jù)傳輸速率取決于系統(tǒng)的傳輸方式。這既是人類首次干預(yù)雷閃自然活動途徑 (而且是導(dǎo)致自然災(zāi)害的活動 )的預(yù)期目的獲得成功，又是無可辯駁的事實，使發(fā)明者改變了原來的想西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 7 法 ——徐徐放電，中和雷云中的電荷，避免雷害，得出了 “引雷 ”擊于自身，避免擊于被保護物的正確看法。據(jù)說，有的舌須根部用細(xì)鐵絲直通地下，這可能是現(xiàn)代避雷針的雛形。 接觸網(wǎng)的地線 1．地線的作用 接觸網(wǎng)地線是起保護作用，地線將接觸網(wǎng)設(shè)備中非常帶電的金屬部分于鋼軌連接起來，當(dāng)絕緣子發(fā)生擊穿，閃絡(luò)或因老化而嚴(yán)重漏電時，變電所保護裝置回立即反映事故狀態(tài)，迅速切斷電路。 （ 3）接觸懸掛在受電弓壓力及風(fēng)力作用下應(yīng)有良好的穩(wěn)定性。 圖 受電弓 （ 2） 接觸網(wǎng)供電 接觸網(wǎng)供電是向電力機車供電的特殊輸電線路。 壽命應(yīng)盡量長，具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力。 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 2 1 電氣化鐵道概述 中國的電氣化鐵路采用了目前國際上普遍使用的先進的 25kV 單相工頻交流制。 接觸網(wǎng)是電氣化鐵道系統(tǒng)必不可少的主要設(shè)施之一，特點是沒有備用線路，發(fā)生任何事故，都將中斷鐵道運營。 我國客運專線建設(shè)速度加快，所經(jīng)地區(qū)地理、氣象、氣候條件差別較大 ， 情況復(fù)雜，如果接觸網(wǎng)不設(shè)避雷線 ， 易遭受雷擊引起損壞。 畢業(yè)論文 客運專線的雷害分析及防雷措施 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 I 摘 要 本論文 主要闡述 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 。為保證接觸網(wǎng)運行的高可靠性在分析德國、日本接觸網(wǎng)防雷措施的基礎(chǔ)上結(jié)合我國電氣化鐵道現(xiàn)狀，提出接觸網(wǎng)系統(tǒng)防雷的改建建議。接觸網(wǎng)線路長，穿越山陵曠野，遭受雷電襲擊的機率大，容易受雷擊導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞。其優(yōu)點為：牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，牽引變電所損耗小、間距大、數(shù)目少，機車粘著性能和牽引性能良好，大大降低了建設(shè)投資和運營費用。 應(yīng)注意節(jié)約有色金屬及其他貴重材料，以降低成本。接觸網(wǎng)上的額定電壓：為 25kv，由于較長距離的供電，在輸電電線路和接觸網(wǎng)中產(chǎn)生的電壓和電能損耗，使接觸網(wǎng)未端電壓降低。 （ 4）接觸懸掛的結(jié)構(gòu)及零部件應(yīng)力求輕巧簡單，做到標(biāo)準(zhǔn)化。 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 6 根據(jù)供電設(shè)計 規(guī)范的規(guī)定：接地裝置可接鋼軌，在采用軌道電路的區(qū)段，接地裝置可采用集中接地或單獨接地；直接接至扼流變壓器線圈中點或串接火花間隙后接至鋼軌。 1750 年，美國 方法。 插入損耗 Ae：在給定頻率下保護器插入前和插入后的電壓比率。 過電壓分為操作過電壓和大氣過電壓。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 9 圖 導(dǎo)電器 注： 1— 火花間隙 上世紀(jì) 90 年代初期， 制出了磁吹間隙，用來保護直流電力設(shè)備。如圖 所示 30 年代初，前蘇聯(lián)莫斯科電力系統(tǒng)曾用電感線圈保護幾個 33kV 變電所，但因閥型避雷器裝于電感線圈外側(cè)，電感與變壓器入口電容諧振，使變電所雷害事故率翻一番，而且電感線圈本身還發(fā)生不少絕緣事故，因而后來拆除了這些電感元件。 圖 防雷吸波器 T— 變壓器； S— 水電阻器或?qū)w電阻器； L— 電抗線圈； C C2— 電容器 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 11 鋁電解避雷器 1907 年在美國出現(xiàn)了鋁電解避雷器，利用它在不同電壓下能通過或閥截電流的特性遮斷工頻續(xù)流，它曾用于 100kV 高壓電網(wǎng)。其 2ms 方波或工頻續(xù)流通流能力從開始的 150A，發(fā)展到 80 年代初的 1500A 左右，我國高壓避雷器的 2ms 方波通波能力發(fā)展情況如下。因為前者殘壓每降低 8％左右，可使設(shè)備的絕緣水平降低一級 (6％～ 8％ )，相應(yīng)的設(shè)備造價可下降 4％～ 6％。續(xù)流在 ～ 個周波內(nèi)熄滅電弧。這是在試驗室和實際應(yīng)用中多年逐步定量化的，而且其精確性已基本滿足了工程設(shè)計的需要。高壓線路雷擊跳閘故障，重合閘能在幾分之一秒重合，成功率達(dá) 85％左右，即將事故減少到 15％左右。從避雷針到出現(xiàn)簡單間隙、電容、線圈，經(jīng)過了漫長的 158 年。主要是 80 年代末、 90 年代初， TC81 等委員會才開始系統(tǒng)地提出一系列建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)，因為當(dāng)一建筑物內(nèi)的微電子元件、電子設(shè)備的雷害，影響人們生活和國民經(jīng)濟日趨嚴(yán)重時，這一課題才受到重視。它的主要作用是利用變壓器內(nèi)的電磁關(guān)系，將軌道中的牽引電流經(jīng)吸上線吸引到回流線上，使回流線通過大小相等，方向與接觸網(wǎng)電流相反的牽引電流。根據(jù)牽引供電系統(tǒng)運營部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，目前開通的 26 萬多 Km電氣化鐵道