【正文】 壓發(fā) 展的模式。閥型避雷器通過雷電流能力的發(fā)展情況如下 (多數(shù)用 8/20μs后試驗(yàn)，通過 20 次，且殘壓變化不大于 177。 1901 年德國制成用串聯(lián)線性電阻限流的角形間隙，這是現(xiàn)代閥型避雷器的前身。 知名品牌 目前市面上比較常見的防雷器有： 國內(nèi)的艾爾盾、雷安、中光、愛勞、地凱、雷爾盾、迪艦、科比特、雷科星、雷光、雷迅、萬佳等 國外的 DEHN、 OBO、 Phoenix、 Soule 等（以上排位不分先后） 避雷器的作用 防雷器的作用是用來保護(hù)電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊而損壞的一種電器。 額定放電電流 Isn：給保護(hù)器施加波形為 8/20μ s 的標(biāo)準(zhǔn)雷電波沖擊 10 次時(shí)，保護(hù)器所耐受的最大沖擊電流峰值。我國湖南現(xiàn)存的岳陽慈氏塔 (約在 1100 年重建 )，自塔頂有 6 條鐵鏈沿六個(gè)角下垂至地面上一定高度，可用來防止雷擊損壞。 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 4 圖 供電系統(tǒng) 1— 高壓輸電線， 2— 牽引變用所， 3— 饋電線， 4— 接觸網(wǎng)， 6— 電力機(jī)車； 7— 鋼軌 它和蒸汽、內(nèi)燃機(jī)車牽引的鐵路相比，增加了一套牽引供電系統(tǒng)，是電氣化鐵路設(shè)備上的主要特點(diǎn)，牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和接觸網(wǎng)兩大部分。在強(qiáng)雷區(qū)應(yīng)設(shè)置避雷線對(duì)客運(yùn)專線應(yīng)切實(shí)做好避雷器和避雷線的接地，保障避雷設(shè)施正常運(yùn)行。這樣的簡單方式對(duì)防止雷電過電壓是不夠的。所以，必須對(duì)接觸網(wǎng)的防雷保護(hù)狀況給予高度重視，目的是減少雷電對(duì)接觸網(wǎng)的危害，保證鐵路電網(wǎng)安全運(yùn)行。在檢修前，應(yīng)做好臨時(shí)安全措施并做好記錄。 定位裝置 定位裝置包括定位管和定位器。 (風(fēng)箏試驗(yàn)的圖略，見文獻(xiàn) )作者認(rèn)為，我們這些防雷工程師應(yīng)當(dāng)永遠(yuǎn)銘記這三位高電壓和防雷先驅(qū)： 富蘭克林 羅蒙諾索夫 利赫曼 歷史發(fā)展的辯證法常常是經(jīng)歷多少年后，再以更發(fā)展的形式重復(fù)某一事件。 1 在線阻抗：指在標(biāo)稱電壓 Un 下流經(jīng)保護(hù)器的回路阻抗和感抗的和。80 年代末期，在電力網(wǎng)中才采用了電話的保護(hù)裝置 ——導(dǎo)雷器，實(shí)際就是保護(hù)間隙串聯(lián)一個(gè)熔斷器，或只裝間隙。我們過電壓保護(hù)與接地國標(biāo)修訂組調(diào)查分析表明，經(jīng)過電感線圈供電的發(fā)電機(jī)，其平均無故障工作時(shí)間MTBF(雷害 )290 年，即提高防雷可 靠 性 3～ 10倍。這是一種利用金屬氧化物對(duì)電壓敏感特性來吸收交、直流電路中雷電過電壓和操作過電壓，以保護(hù)電力、電子器件的裝置。 避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷線和耦合地線 如前所述， 1750 年，富蘭克林提出以針尖放出電荷緩慢中和雷云中的電荷的避雷針用來防雷。 電磁兼容 (EMC) 電力線和電信線發(fā)展初期，雖然兩者難免互相交 *和平行接近，但因電力線電壓低、電流小，一般是各行其道，相安無事。允許偏差為土 10mm。 日本鐵路防雷現(xiàn)狀 日本由于其特殊的地理?xiàng)l件和氣象條件，在電氣 化鐵道接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中根據(jù)雷擊頻度及線路重要程度，將國土的防雷等級(jí)劃分為 A、 B、 C 區(qū)域并規(guī)定了相應(yīng)的防雷措施： A級(jí)區(qū)的雷害嚴(yán)重且線路重要，需要進(jìn)行全 面防雷保護(hù)、全線接觸網(wǎng)架設(shè)架空避雷線，同時(shí)在牽引變電所出口、接觸網(wǎng)隔離開關(guān)、電纜接頭或連接處、架空地線終端設(shè)置避雷器，B 級(jí)區(qū)雷害比較嚴(yán)重且線路重要，對(duì)部分特別需要的場所沿接觸網(wǎng)架設(shè)架空避雷線，同時(shí)在牽引變電所出口、接觸網(wǎng)隔離開關(guān)、電纜接頭或連接處、架空地線終端設(shè)置避雷器，除 A、 B 級(jí)以外的區(qū)域?yàn)?C 級(jí)區(qū)，一般在牽引變電所出口、接觸網(wǎng)隔離開關(guān)、電纜接頭或連接處設(shè)置避雷器： 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 17 國內(nèi)接觸網(wǎng)防雷設(shè)計(jì)概況 我國電氣化鐵道接觸網(wǎng)防雷設(shè)計(jì)主要依據(jù) 《鐵 路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ TB 1000920xx）和《鐵路防雷、 電磁兼容及接地工程技術(shù)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè) [20xx]39號(hào)）的相關(guān)規(guī)定 。 雷電反擊過電壓 雷擊支柱頂部產(chǎn)生接觸網(wǎng)雷電反擊過電壓，其中不僅有雷電流通過支柱，而且在支柱頂產(chǎn)生 電位，同時(shí)空氣中迅速變化的電磁場還在導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)電壓；按圖 l 表示客運(yùn)專線典型接觸網(wǎng)支柱懸掛方式，根據(jù) DL/T 6201997《交 流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合 》計(jì) 算方法，計(jì)算耐雷電反擊過電壓水平 。 圖 接觸網(wǎng)采用架空地線防護(hù)示意 圖 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 22 避雷器設(shè)置 的分析 對(duì)于一般高雷區(qū)通常采用局部關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置避雷裝置進(jìn)行接觸網(wǎng)防雷。防雷與線路所在地形、氣象條件密切相關(guān)，不同的地域差異較大，同一地域中線路經(jīng)過的不同地形也有一定差別，因此應(yīng)在防雷設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮這些因素，同時(shí)也應(yīng)清楚認(rèn)識(shí)到，由于雷擊發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)以及雷擊強(qiáng)度的隨機(jī)性，對(duì)雷擊的防范難度很大，要達(dá)到阻止和完全避免雷擊事故的發(fā)生是不可能的，只能將雷電災(zāi)害降低到最低限度，大大減小被保護(hù)的接觸網(wǎng)和牽引變電設(shè)備遭受雷擊損害的風(fēng)險(xiǎn)。 綜上所述，建議在高雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)，接觸網(wǎng)在下列地點(diǎn)應(yīng)采用氧化鋅避雷器防護(hù)：分相和站場端部的絕緣錨段關(guān)節(jié)，長度 20xxm及以上隧道的兩端，長度大于 200m的供電線或自耦變壓器供電線連接到接觸網(wǎng)上的接線處，對(duì)于峽谷等落雷概率大的工點(diǎn)、土壤電阻率高且降低難度大的區(qū)段應(yīng)重視防雷方案設(shè)計(jì)，強(qiáng)雷區(qū)應(yīng)設(shè)置避雷線在 kV電纜的接頭及電纜終端處設(shè)置氧化鋅避雷器，切實(shí)作好避雷器和避雷線的接地，保障避雷設(shè)施正常運(yùn)行。同時(shí)，由于避雷器動(dòng)作后吸收了雷電能量，絕緣子、支柱的等值阻抗上受到的沖擊電壓僅為避雷器的殘壓，提高了接觸網(wǎng)的耐雷電沖擊水平。 接觸網(wǎng)耐雷擊水平計(jì)算 (l)雷擊支柱時(shí)耐雷擊水平 當(dāng)承力索平均高度 hm=7m，平腕臂對(duì)地高度 hm=， 支柱高度 hZ=，支柱沖擊接地電阻 R=10 ， Lt= 時(shí)， LI= kA. 根據(jù)式 (2)可計(jì)算出雷電流超過 I 的 概率 P=%。 接觸網(wǎng)的防雷措施主要是安裝避雷器和架設(shè)架空避雷線，同時(shí)做好必要的接地。 ⑵．角隙避雷器 ① 角隙避雷器的結(jié)構(gòu) 是由角型間隙、支持絕緣子、支持鋼管及底座組成，并安裝有動(dòng)作記錄器。 研究科技史文獻(xiàn)可知，早期電力工程、電信工程著作，防雷問題幾乎不予涉及，因?yàn)楫?dāng)時(shí)防雷的重要性，包括它的危害程 度，因工程規(guī)模小而未引人注目。隨著俄國羅蒙諾索夫在重復(fù)了富蘭克林的著名風(fēng)箏試驗(yàn)之后，于 1753 年發(fā)表的論文《關(guān)于因電力而產(chǎn)生的大氣現(xiàn)象的發(fā)言》中也對(duì)此作了重要論證。 1976 年，迅速向高電壓電網(wǎng)發(fā)展，日本首先制成 84kV級(jí)耐污型無間隙避雷器，到 80 年代初已制出 275kV 和 500kV 級(jí)超高壓避雷器。近年，國外公司在電力、電子保護(hù)環(huán)節(jié)中所用的解耦 (退耦 )元件并非新 物，就是一個(gè)電感線圈。至于間隙，則直到現(xiàn)在還在某些情況下使用。 1峰值放電電流：分兩種：額定放電電流 Isn 和最大放電電流 Imax。 一個(gè)鮮為人知的重要事實(shí)是在富蘭克林發(fā)明避雷針的第二年，一位法國工程師寫信給富蘭克林，報(bào)告并祝賀，按他的發(fā)明安裝的一支避雷 針接閃，即把雷引向避雷針從而避免了鄰近被保護(hù)物遭受雷擊。 支柱與基礎(chǔ) 支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負(fù)荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 圖 韶山車族電力機(jī)車 受電弓以（ ＋ ） N 的接觸壓力緊貼接觸線摩擦滑行，將電能引人機(jī)車。 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施是否得當(dāng)對(duì)電氣化鐵路有一定的影響，希望 通過對(duì)此課題的研究自己能對(duì)這方面的知識(shí)有更深層次的了解。這不僅對(duì)鐵路運(yùn)輸具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，也對(duì)加快社會(huì)物質(zhì)流動(dòng)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐具有重要的意義，也是工程實(shí)際中需要研究解決的熱門課題。通過分析和理論計(jì)算，對(duì)客運(yùn)專線接觸網(wǎng)系統(tǒng)防雷進(jìn)行研究。 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的 概述 在鐵路運(yùn)輸 中，目前存在著三種主要牽引動(dòng)力 :蒸汽機(jī)車牽引、內(nèi)燃機(jī)車牽引和電力機(jī)車牽引。為了使接觸網(wǎng)未端不低于電力機(jī)車的最低工作電壓，牽引變電所饋出母線上的額走電壓為 27． 5kV。目前大部分地線是通過火花間隙接鋼軌，以免對(duì)信號(hào)軌道電路發(fā)生干擾。 主要參數(shù) 標(biāo)稱電壓 Un：被保護(hù)系統(tǒng)的額定電壓相符，在信息技術(shù)系統(tǒng)中此參數(shù)表明了應(yīng)該選用的保護(hù)器的類型，它標(biāo)出交流或直流電壓的有效值。 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 防雷器的常見執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)（各國要求不一樣）： IEC616431 、 、UL1283Filter 、 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 8 我國現(xiàn)在防雷系統(tǒng)現(xiàn)在實(shí)施的是中華人民共和國建設(shè)部 20xx 年 3 月 1 日制定的：GB50343— 20xx《建筑物電子信息系統(tǒng) 防雷技術(shù)規(guī)范》和中華人民共和國建設(shè)部 20xx年 10 月 1 號(hào)制定的： GB50057— 94《建筑物設(shè)計(jì)防雷規(guī)范》。圖 所示可以說，這是現(xiàn)代磁吹避雷器的前身。 1922 年 美國西屋公司 (WH)制出了自動(dòng)閥型避雷器。這對(duì)幾百萬元、上千萬元一臺(tái)的超高壓電力設(shè)備，采用 MOV 具有很大經(jīng)濟(jì)意義，即使一組 MOV 價(jià)值數(shù)十萬元也是值得的。正是各國高壓輸電和電力系統(tǒng)的發(fā)展推動(dòng)了這一科研工作的前進(jìn)。到制出原始型避雷器，又經(jīng)過了 10 年。一般每隔 2～ 4km 設(shè)一臺(tái)吸流變壓器，在有回流的區(qū)段上，接觸 網(wǎng)均采用絕緣錨段關(guān)節(jié)。： 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 18 3 客運(yùn)專線接觸網(wǎng)防雷 措施 接觸網(wǎng)遭受雷擊的頻度與線路所處地區(qū)的年平均雷電日數(shù)有關(guān)。 接觸網(wǎng)遭受雷擊跳閘統(tǒng)計(jì)分析及防雷建議 現(xiàn)場實(shí)例 從運(yùn)營部門統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù)分析，廣深線雙線 ，僅 20xx 年 112 月間共發(fā)生雷擊接觸網(wǎng)跳閘 45 次，其中廣深線平湖牽引變電所雷擊跳閘占事故總跳閘的 比例高達(dá) %。 雖然設(shè)置避雷器對(duì)提高接觸網(wǎng)的防雷擊水平有一定作用．但必須認(rèn)識(shí)到接觸網(wǎng)安裝避雷器的不足之處和其在整個(gè)牽引供電系統(tǒng)防雷保護(hù)作用的 局限性 。 在此還要感謝 方彥 老師，感謝她對(duì)我的畢業(yè)論文提出了寶貴的意見和建議，以及在學(xué)校期間對(duì)我的學(xué)習(xí)、工作和生活都給予了我極大的支持。 建議在高雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)，接觸網(wǎng)在下列地點(diǎn)應(yīng)采用氧化鋅避雷器防護(hù)：分相和站場端部絕緣錨段關(guān)節(jié)，長度 20xxm及以上隧道的兩端，長度大 于 200m的供電線或自耦變壓器供電線連接到接觸網(wǎng)上的接線處；對(duì)于峽谷等落雷概率大的工點(diǎn)、土壤電阻率高而且降低難度大的區(qū)段應(yīng)注視防雷方案設(shè)計(jì)；強(qiáng)雷區(qū)應(yīng)設(shè)置避雷線；在 電纜的接頭及電纜終端處設(shè)置氧化鋅避雷器；切實(shí)作好避雷器和避雷線的接地，保障避雷設(shè)施正常運(yùn)行。每條公里架設(shè)避雷線增加投資約 2 萬元。 雷電流