【導(dǎo)讀】本論文主要闡述接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施。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(diǎn)是沒有備用線路，發(fā)生任何事故，都將中斷鐵道運(yùn)營(yíng)。長(zhǎng)，穿越山陵曠野，遭受雷電襲擊的機(jī)率大，容易受雷擊導(dǎo)致電氣設(shè)備損壞。的軛流變壓器線圈中點(diǎn)。這樣的簡(jiǎn)單方式對(duì)防止雷電過電壓是不夠的。的安全運(yùn)行，減少雷擊損失。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。我國(guó)客運(yùn)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。為保證接觸網(wǎng)運(yùn)行的高可靠性在分析德。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。進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，建議廣深線全線架設(shè)架空地線架空地線采用柱頂方式安裝。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。

　　

【正文】 直接雷臺(tái) 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 。 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(chǎng)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 客運(yùn)專線典型接觸網(wǎng)支柱懸掛示意圖 （ 單位 mm） 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 20 感應(yīng)雷擊 距接觸網(wǎng)有限遠(yuǎn) S65 m 處，雷擊對(duì)地放電時(shí)．在接觸網(wǎng)上產(chǎn)生的過電壓與雷電流幅值成正比，其比值為 。 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=%。 (2)雷擊承力索時(shí)耐雷擊水平 式中 E—— 絕緣子串的平均運(yùn)行電壓（有效值）梯度， KV/m。 通過以上計(jì)算可知，在平原地區(qū)每 100Km 的電氣化鐵道線路，每年由于承力索遭受雷擊引起跳閘的次數(shù)約為 15 次，這給客運(yùn)專線的安全運(yùn)行帶來了隱患。 接觸網(wǎng)遭受雷擊跳閘統(tǒng)計(jì)分析及防雷建議 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例 從運(yùn)營(yíng)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) %。 西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 21 跳閘分析 (1)回流線安裝高度過低，在設(shè)計(jì)中，一般回流線架設(shè)高度在上下腕臂底座之間、比承力索架設(shè)高度低且回流線接地每隔 1～ 2Km 一 處接地電阻為 10 ，其只能起到架設(shè)耦合地線的防雷作用。 (2)當(dāng)支柱或架空地線遭受雷擊時(shí)，雷擊過電壓將首先擊穿附加線間架與混凝土的保護(hù)層，經(jīng)支柱向大地泄露。 (3)廣深線架設(shè)避雷器太少，造成雷擊跳閘率過高。 廣深線防雷建議 (1)全線架設(shè)架空地線。架空地線采用柱頂方式安裝，距平腕臂 2m，保護(hù)角采用200～ 300，安裝示意圖如圖 所示。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 。 保證雷擊過電壓及時(shí)通過接地引下線泄漏至大地中，從而有效防止直擊雷。每條公里架設(shè)避雷線增加投資約 2 萬(wàn)元。雖然增加部分投資但是對(duì)于電氣化鐵道的安全有著至關(guān)重要的作用； (2)增加接地?cái)?shù)量和降低接地電阻。 (3)適當(dāng)增設(shè)避雷器。 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。在有雷擊發(fā)生時(shí)只要避雷器的沖擊放電電壓小于接觸網(wǎng)絕緣子的沖擊放電電壓就會(huì)動(dòng)作以避免變電所饋線斷路器跳閘。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)用避雷器應(yīng)體積小、重量輕’結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便萁保護(hù)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(hù)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。 目前接觸網(wǎng)常用的避雷器為帶脫離器的氧化鋅避雷器，系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的有效值為 kV，額定電壓有效值為 42 kV．持續(xù)運(yùn)行電壓有效值為 34 kV，陡波沖擊電流殘壓為 138 kV，雷電沖擊電流殘壓為 120 kV，操作沖擊電流殘壓為 98 kV。 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 。接觸網(wǎng)上安裝的避雷器保護(hù)范圍有限，只能防止其保護(hù)范圍內(nèi)的接觸網(wǎng)絕緣閃絡(luò) 、機(jī)車車頂保護(hù)電器動(dòng)作，接觸網(wǎng)用氧化鋅避雷器大都采用帶串聯(lián)間隙的結(jié)構(gòu)，其復(fù)合絕緣子長(zhǎng)度短 。 污穢條件下的工頻電壓耐受能力低可能會(huì)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(yàn)和維修工作量極大，維修費(fèi)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(dòng)重合閘裝置，即使雷擊造成饋線斷路器跳閘， 1～ 2s 后自動(dòng)重合閘可恢復(fù)供電。 綜上所述，接觸網(wǎng)上安裝避雷器的保護(hù)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(bǔ)充。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)。在接觸網(wǎng)上安裝避雷器時(shí)，應(yīng)根據(jù)線路及其具體情況，充分分析安裝避雷器的利弊，綜合考慮，適量安裝。 客運(yùn)專線接觸網(wǎng)防雷建議 客運(yùn)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(yùn)營(yíng)的基本條件之一，在工程實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)雷電活動(dòng)情 況，結(jié)合運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)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(hù)措施，為保證客運(yùn)專線運(yùn)行的高可靠性、達(dá)到牽引供電系統(tǒng)少維護(hù)的目的目前，在我國(guó)重雷區(qū)的客運(yùn)專線接觸網(wǎng)防雷設(shè)計(jì)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。在吸收國(guó)外高速鐵路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和成熟經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)組織有關(guān)部門進(jìn)行理論研究及綜合試驗(yàn)。 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(chǎng)端部絕緣錨段關(guān)節(jié)，長(zhǎng)度 20xxm及以上隧道的兩端，長(zhǎng)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。 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 24 結(jié) 論 本論文主要針對(duì)鐵路 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 進(jìn)行論述。 接觸網(wǎng)上安裝避雷器的保護(hù)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(bǔ)充。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)。在接觸網(wǎng)上安裝避雷器時(shí)，應(yīng)根據(jù)線路及其具體情況，充分分析安裝避雷器的利弊，綜合考慮，適量安裝。 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(chǎng)端部的絕緣錨段關(guān)節(jié)，長(zhǎng)度 20xxm及以上隧道的兩端，長(zhǎng)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。 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(shí)光，不僅感慨萬(wàn)千 !值此畢業(yè)論文完稿之時(shí)，謹(jǐn)向教育我、幫助我、支持我和關(guān)心我的人致以誠(chéng)摯的感謝 ! 在過去的三年時(shí)間里， 學(xué)校的各位代課 老師以其寬廣的胸襟、 樂觀堅(jiān)毅的性格、信任坦誠(chéng)的待人態(tài)度，給予了我極大的影響。 他們 學(xué)習(xí)上對(duì)我嚴(yán)格要求，在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在科研上給我提供優(yōu)越的環(huán)境和條件，在生活上對(duì)我無(wú)微不至的關(guān)懷，這些我都將永遠(yuǎn)銘記在心。 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。感謝大學(xué)期間與我親密合作的師姐妹，我們一起為該課題的研究付出了心血和智慧，大家的共同努力才使得課題的研究取得成功。最后，感謝我的父母，他們?cè)谏钌?、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)。 謹(jǐn)己此文表達(dá)我對(duì)他們無(wú)言的感謝和深深的愛！ 接觸網(wǎng)雷害分析及防雷措施 26 參考文獻(xiàn) [1] 段睿智 .接觸網(wǎng)與電子設(shè)施防雷技術(shù) [C].上海 ：國(guó)防科技大學(xué)出社 .20xx. 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