【文章內容簡介】 采用相間絕緣方式。另外,接觸網(wǎng)導線架設高度低(較電力系統(tǒng)的高壓輸電線路)、沿線大氣污染嚴重等,也是電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)的特點。根據(jù)這些特點,沿線的污染源主要以列車在運行中產生的塵土、金屬粉塵及少量散裝貨物飄逸的粉塵、附近城市和工業(yè)污染、混合牽引產生的蒸汽、粉塵和油污等構成。因此,牽引供電系統(tǒng)的外絕緣主要以污穢絕緣為主。在計及電氣化鐵道牽引系統(tǒng)電壓的波動(主要是由于電鐵負荷波動和系統(tǒng)電壓波動引起,考慮最嚴重情況)后,；；。同時,規(guī)范也規(guī)定在重污穢區(qū),接觸網(wǎng)棒式絕緣子爬距為120Omm。引供電系統(tǒng)的絕緣配合電氣化鐵道的牽引系統(tǒng)由牽引供電系統(tǒng)(包括牽引變電所和接觸網(wǎng))、車兩大部分組成,和電力系統(tǒng)一樣,電氣化鐵道牽引系統(tǒng)的絕緣、電壓保護和絕緣配合直接關系到電氣化鐵道牽引系統(tǒng)的安全運營。由于電氣化鐵道牽引系統(tǒng)存在著特有的供電方式復雜、電壓波動大(標準規(guī)定為20kV一29kV)、其對地絕緣長時間承受額定電壓的作用、接觸網(wǎng)導線架設高度低()、機車車頂凈空小、沿線大氣污染嚴重等問題,因此在其絕緣等問題上有著一定的特殊性。1變電所關于絕緣配合,在牽引變電所主要以防雷電過電壓為主,兼顧防護操作過電壓牽引變電所內,采用的是兩級配合的原則, 各種設備的絕緣都接受避雷器的保護,設備的絕緣僅與氧化鋅避雷器進行絕緣配合。氧化鋅避雷器的保護特性成為絕緣配合的基礎,只要將它的保護水平乘上一個綜合考慮各種影響因素和必要的系數(shù),就能取定絕緣應有的耐壓水平。接觸網(wǎng)對于接觸網(wǎng)系統(tǒng),由于其工作特性與無后備的供電線路相當,絕緣主要以自恢復絕緣為主。(其中少量電氣設備的絕緣配合按變電所設備絕緣配合考慮,如網(wǎng)上隔離開關、分段絕緣器、電分相等,這些設備附近都安裝相應電壓等級的避雷器,因此可以采用二級配合法進行絕緣配合)因此僅考慮絕緣在正常工作電壓下與所處環(huán)境的污穢配合,所以對于接觸網(wǎng)的一般線路,不設線路避雷器。根據(jù)我國特點,鐵路隧道多,而隧道內牽引網(wǎng)的絕緣水位因隧道空間的限制,隧道內保持著潮濕、重污穢等不利運行條件。因此,在鐵路長大隧道,在易受雷擊的車站和橋梁,或是高雷擊地區(qū)的線路等,為了確保設施和線路安全,則采用了在區(qū)域兩端,按現(xiàn)場雷擊局部地域設置氧化鋅避雷器等予以防護。這也是TB1000998《鐵路電力牽引供電設計規(guī)范》中對接觸網(wǎng)防雷規(guī)定的初衷。電力機車由于電力機車運行在牽引網(wǎng)下,承受著與接觸網(wǎng)相同的電壓和污穢。因此,對機車的內、外絕緣,尤其是設備的非自恢復絕緣。機車車頂?shù)耐饨^緣等同樣有著一定的要求?？墒?電力機車的運行環(huán)境決定了機車不可能具備有較大的空間,也不可能要求機車象牽引系統(tǒng)中的其他系統(tǒng)那樣根據(jù)運行環(huán)境決定所具有的絕緣水平。但是,電力機車接地良好,受到了接觸網(wǎng)和車頂避雷器的保護,機車頻繁地進出車庫又為日常維護提供了相對寬松的條件?，F(xiàn)行的電力機車高壓側的保護采用了氧化鋅避雷器和放電間隙兩種方式,運行中的機車根據(jù)現(xiàn)場和制造工廠的習慣或采用兩種方式中的一種,或兩種方式全部采用。 分析綜上所述,我國部分電氣化鐵道牽引供電系統(tǒng)總體絕緣配合的現(xiàn)狀如圖:侵入牽引變電所的雷電波的幅值,在一定程度上受到引入變電所的線路絕緣水平的限制。隨著高速、重載鐵路的發(fā)展,鐵路運輸對于接觸網(wǎng)的可靠性提出了越來越高的要求,接觸網(wǎng)絕緣水平也逐漸提高、接觸網(wǎng)絕緣爬距己提高到1200一16O0mm,防污棒式絕緣子的雷電沖擊耐受電壓也達到了3O0kV。而牽引變電所供電設備的雷電沖擊耐受電壓為200kV。從以上數(shù)據(jù)上看,牽引變電所是雷電沖擊的薄弱環(huán)節(jié),必須采取必要的防護措施,削弱來自接觸網(wǎng)線路的雷電侵入波幅度和陡度,限制變電所內的過電壓水平,才能避免電氣設備發(fā)生雷害事故。電氣化鐵道牽引變電所,往往設置的鐵路車站的附近,其運行環(huán)境及絕緣配合方法與電力系統(tǒng)變電所差異不大，通常情況下,設置相應電壓等級的氧化鋅避雷器，在所內設置防直擊雷的獨立避雷針,即可防止雷電波沿電力線路或接觸網(wǎng)的入侵及直擊雷。同時,在接地處理實施方面,牽引變電所接地裝置的布置以水平長孔接地網(wǎng)為主,電氣設備四周輔以方孔,在設備集中接地附近設置垂直接地體,這樣,接地電阻大部分都能夠達到規(guī)程規(guī)定的要求。因此,雖然從絕緣的雷電沖擊耐受電壓角度看,牽引變電所是雷電沖擊的薄弱環(huán)節(jié),但實際上有了這些措施,牽引變電所受到雷害造成的事故是很少的。另一方面,對于電氣化鐵道接觸網(wǎng)系統(tǒng),雖然其絕緣水平比較高,應用最多的耐污棒式絕緣子和復合懸式絕緣子串的雷電沖擊耐受電壓水平達到了300kV和27OkV。但這樣的絕緣水平只適用于鐵路線路建成后比較短的一段時間,因為隨著鐵路運營時間的增長,絕緣子逐漸被污染,導致其絕緣水平不斷下降。所以,電氣化鐵道接觸網(wǎng)較電力系統(tǒng)輸電線路發(fā)生閃絡的可能性要大的多,是為什么在鐵路運營部門中接觸網(wǎng)遭受雷害較多的原因。接觸網(wǎng)雷電流分布對于雷擊接觸網(wǎng)線路,概括起來可以劃分為三種情況:雷擊接觸網(wǎng)附近的地面,在接觸網(wǎng)上引起感應過電壓。雷擊支柱,在支柱上產生沖擊電壓,同時在接觸網(wǎng)上引起感應過電壓。直擊于接觸網(wǎng),在接觸網(wǎng)上產生行波過電壓。感應雷過電壓是由于電磁場的劇烈變化,電磁禍合而產生的。而直擊雷電過電壓是由于流經被擊物很大的雷電流所造成的。帶回流線的直接供電方式防雷技術分析對于雷擊接觸網(wǎng)線路,概括起來可以劃分為三種情況 :1 雷擊接觸網(wǎng)附近的地面,在接觸網(wǎng)上引起感應過電壓 2 雷擊支柱,在支柱上產生沖擊電壓,同時在接觸網(wǎng)上引起感應過電壓3 雷直擊于接觸網(wǎng),在接觸網(wǎng)上產生行波過電壓 感應雷過電壓是由于電磁場的劇烈變化,電磁禍合而產生的。而直擊雷電過電壓是由于流經被擊物很大的雷電流所造成的. 雷擊接觸網(wǎng)附近地面當雷云接近接觸網(wǎng)上空時,根據(jù)靜電感應原理,將在線路上感應出一個與雷云電荷相等但極性相反的電荷,導線上束縛電荷的聚集過程也較為緩慢,忽略線路工作電壓,就可以認為導線的電位仍保持在零值,.雷擊接觸網(wǎng)支柱從雷擊接觸網(wǎng)接地部分而引起絕緣子閃絡的來看,大部分雷電流將從該支柱入地引起反擊過電壓,同時引起導線的感應過電壓,在線路落雷中雷擊支柱所占的比例與地形有關,對于山區(qū)電氣化鐵道接觸網(wǎng)而言,雷擊支柱次數(shù)與落雷總數(shù)的比值在5k00以上.對于電氣化鐵道接觸網(wǎng)支柱而言,成排的接觸網(wǎng)支柱沒有單獨做接地極,.總結從雷電沖擊耐受電壓角度看,牽引變電所是雷電沖擊的薄弱環(huán)節(jié),但實際上因其采用有效的保護措施,所受到雷害造成的事故是很少的。對于接觸網(wǎng)來說,隨著鐵路運營時間的增長,絕緣子被污染的情況往往比較嚴重。鐵路干線的接地網(wǎng)的接地電阻普遍偏高,地網(wǎng)往往已銹蝕嚴重。所以,電氣化鐵道接觸網(wǎng)較牽引變電所發(fā)生閃絡的可能性要大的多,接觸網(wǎng)應是防雷保護的重點。在無避雷器的情況下,接觸網(wǎng)防雷水平不高。沿鐵道線路的雷云放電,無論是雷擊接觸網(wǎng)附近地面引起的感應過電壓，雷擊接觸網(wǎng)支柱,還是雷電直擊接觸網(wǎng),都有可能造成接觸網(wǎng)絕緣子閃絡。對牽引供電系統(tǒng)運營部門的建議隨著我國電氣化鐵路里程數(shù)的不斷增加,既有電氣化鐵路運營時間的增長,接觸網(wǎng)系統(tǒng)的以下幾個問題將逐漸出現(xiàn):我國鐵路運輸主要特點是客貨混運,以貨為主,加上鐵路線上各類型機車混合牽引,機車內部排出的廢氣,列車運行時形成的氣流將散裝貨物和各種飄落在道床上的塵埃揚起,鐵路線路使接觸網(wǎng)絕緣子大量被污染。根據(jù)接觸網(wǎng)結構特點和鐵路運輸組織,當絕緣子發(fā)生污染后,往往不能及時清洗,從而導致更大范圍!更嚴重的污染。尤其是鐵路隧道中的絕緣子。鐵道沿線的土壤電阻率普遍較高,因此制作低電阻地網(wǎng)十分困難,且投入很大:接觸網(wǎng)支柱在使用常規(guī)方法作成地網(wǎng)后,其接地電阻大都隨著時間的推移而不斷增高,而且隨一年四季氣候的變化而不斷變化。我國電氣化鐵路中回流線被盜情況比較嚴重,并且被盜后部分鐵路區(qū)段沒有重新架設回流線。接觸網(wǎng)絕緣子絕緣水平，有無架空回流線及接觸網(wǎng)支柱接地電阻都是影響接觸網(wǎng)耐雷水平的重要因素時對于牽引供電系統(tǒng)的防雷,本文提出以下建議:加強清潔絕緣子尤其是重污染區(qū)的絕緣子,以減少閃絡。鐵路運營部門應根據(jù)實際情況對支柱接地進行監(jiān)測,采取措施,防患于未然,使接觸網(wǎng)支柱的接地電阻始終在規(guī)范規(guī)定值之內。配合相關部門,加強管理,防止架空回流線的丟失,對于已經被盜的區(qū)段,應及時重新架設。對高速鐵路接觸網(wǎng)系統(tǒng)防雷的展望為保證高速可以專線運行的高可靠性，達到牽引供電系統(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)防雷設計中,已經考慮采用架設避雷線或大量裝設避雷器的方案,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系,它屬于系統(tǒng)工程。客運專線的牽引供電系統(tǒng)設計中(主要為AT供電方式),我們在吸收國外高速鐵路發(fā)達國家設計標準和成熟經驗的同時,應組織有關部門進行理論研究及綜合試驗,為它的建設提供更有力的理論和實踐基礎。致謝本文是在張老師的親切關懷和悉心指導下完成的，在我接受大專教育的三年多時間內，張老師在學業(yè)上引導我步入了電氣化鐵道的世界，學到了很多知識，而且在日常生活中也給了我無微不至的關心和照顧。她淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度和求實創(chuàng)新的科研精神更是讓我受益終身，借此機會，謹向我尊敬的張老師致以深深的謝意！在論文的完成過程中，電子電氣系的王向東老師、張敏海老師等給予我很多幫助和教導，在論文的理論研究方面給了我很多啟發(fā)和建議，并提供了大量的原始數(shù)據(jù)作為理論研究的基礎。論文的寫作同時得到了電子電氣系的各位老師和同學的大力幫助！至此，我一并表示誠摯的感謝！與此同時感謝評閱和閱讀本文的各位專家和老師為此付出的辛勤勞動！最后，深深地感謝我的父母和同學對我學習上和生活上的關心與幫助！參考文獻[1] [J].鐵道工程學報,2002,l:8994[2] 范海江,[J].鐵道工程學報,2008,7983 [3] [M] . 北京:中國電力傳版社,2006,781[4] [M].北京:中國電力傳版社,2006,8493[5] 施圍,[J].:高等教育出版社,2006,245290[6] [J].北京:水利電力出版社,1988,7881.[7] 李群湛,連級三,[M] .成都:西南交通大學出版社,2006,345360[8] [J]. 西南交通大學工程碩士論文,2005[9] 陳紀綱,遂渝鐵路牽引供電系統(tǒng)的絕緣與絕緣配合,科學技術通訊,2005(3)[10] 黃海濤,線路型避雷器耐雷水平分析,福建電力與電工,2000,1:2632[11] 于萬聚,接觸網(wǎng)設計及檢測原理,北京,中國鐵道出版社,1993[12]中華人民共和國鐵道部,電氣化鐵道接觸網(wǎng)絕緣污穢分級標準[S]畢業(yè)設計(論文)指導記載簿布置論文任務、指導我完成目錄及任務書。幫助指導我修改論文目錄、任務書，論文整體框架完成，開始書寫正文。指導我正文的修改、包括格式內容等。指導我修改全文、為答辯給出意見。湖南鐵路科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文(設計)指導教師評閱表 電氣化鐵道技術 專業(yè) 3103 班級姓名： 陳小軍 學號： 201032403008 日期： 年 月 日課題名稱評價內容評價指標評分權值評定成績文獻綜述能獨立查閱文獻和從事其他調研；綜合分析的正確性和設計、計算的正確性；論證的充分性業(yè)務水平有扎實的基礎理論知識和專業(yè)知識；獨立工作能力和學習能力強；能運用所學知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題；能正確處理各類數(shù)據(jù)；能對課題進行理論分析，得出有價值的結論論文(設計說明書、圖紙)質量綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結論嚴謹合理；驗正正確，分析處理科學；文字通順，技術用語準確，符號標準統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結果有應用價值；圖紙繪制符合國家標準，質量符合要求；計算及測試結果準確；工作中有創(chuàng)新意識；對前人工作有改進或突破，或有獨特見解工作量、工作態(tài)度按期完成規(guī)定的任務，工作量飽滿，難度較大；工作努力，遵守紀律；工作作風嚴謹務實合 計 指導教師評語 指導教師(簽名)：湖南鐵路科技職業(yè)技術學院畢業(yè)論文(設計)評閱教師評閱表 電氣化鐵道技術 專業(yè) 3103 班級姓名： 陳小軍 　　學號： 201032403008 　　　　日期： 年 月 日課題名稱評價內容評價指標評分權值評定成績文獻綜述查閱文獻有一定廣泛性；綜合分析的正確性和設計、計算的正確性；論證的充分性業(yè)務水平能運用所學知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題；能正確處理各類數(shù)據(jù)；能對課題進行分析，得出有價值的結論論文(設計說