铁路牵引供电接触网直击雷防护探讨

铁路牵引供电接触网直击雷防护探讨

曹中勇

国家能源集团新朔铁路 内蒙古自治区呼和浩特市 010000

摘要：本文先进行铁路牵引供电接触网的分析，再对铁路牵引供电接触网的直击雷进行研究明确铁路牵引供电接触网直击雷的防护措施进行研究，经过直击雷的防护措施应用，能推动铁路牵引供电接触网能保持较好的工作水平，能减少干扰因素的影响，推动铁路保持较好的运行水平，满足铁路交通的服务作用展现。

关键词：铁路；牵引供电；接触网；直击雷；防护

铁路在正常工作时，需要对牵引供电接触网进行合理使用，能保证铁路交通的正常运行。但是，铁路牵引供电接触网会受到直击雷的影响，直击雷会给接触网的稳定性带来影响。所以要对铁路牵引供电接触网的直击雷进行防护。基于此，本文以铁路牵引供电接触网直击雷展开分析，再对铁路牵引供电接触网直击雷的防护措施进行应用。推动铁路的健康发展，满足出行的基本需求。

1铁路概况

本文以某一铁路为研究对象，分析铁路工程的基本情况，再对本工程的直击雷现象进行研究。具体分析如下。

为了满足铁路交通的正常运行，要对本工程设置6个变电所和33个供电单元，再结合相应标准，实现对直击雷的情况进行统计。据了解，本工程供电接触网在2020年，共计跳闸117次，雷击跳闸的次数为44次。由此可见，能发现本工程在服务时，会受到直击雷的影响，不利于本工程的正常服务。

同时，还要对供电接触网的跳闸集中度进行研究，可发现供电臂雷击跳闸的集中度，主要在1km内同时跳闸的次数1次有5回。而在同一供电臂跳闸的次数中，1次有13回，2次有7回。2次以上有11回。

结合上述分析能得到本工程容易受到直击雷的影响，为了保证铁路保持较好的工作状态，本工程在后续服务中，对铁路牵引供电接触网直击雷防控措施进行应用，降低了本工程直击雷雷击的发生概率，让本工程在服务时，能保持良好的稳定性，满足铁路出行的需求。

2常见的防雷措施分析

对几种常见的防雷措施进行分析，要求具体工作中，能做好防雷措施的合理应用，推动工程的服务水平提升。

2.1避雷线的架设

防雷工作直接关系到牵引供电接触网的防雷措施，可对避雷线进行应用，发挥避雷线的作用。在具体架设时，要形成屏蔽区域，达到规避直击雷的作用。较比传统技术，避雷线能顺利对雷电感应的过电压参数值进行控制。能推动防雷水平的提升。

结合实际工作，避雷线要安装在塔杆顶部的位置，再对保护角进行管控，要求管控在20°~30°左右，且还要求避雷线要与横腕臂距离1.7m，再实现与地线连接。按照上述安装方式，能保证雷击后，可将过电压快速传递到大地，如此能达到保护的作用。

2.2放电间隙的合理控制

在具体工作中，要展开放电间隙的合理控制，放电间隙直接影响的防雷的效果。在雷击事故发生后，保护间隙中的空气容易被击穿，安装间隙也能防止绝缘子在工频续流电弧的烧蚀作用下，能引起炸裂的情况，导致故障发生。要保证合闸能顺利实现，需要对供电的可靠性进行管理，可展开放电间隙的管理，其具有操作简单、成本相对较低的情况，能保证放电间隙符合工作需求。

2.3避雷器的合理设置

在防雷工作中，对避雷器进行应用，能满足防雷作用的体现。常见的避雷器包括无间隙氧化锌避雷器，其在应用时，会有较好的应用价值。而且在正常的情况下，壁垒的电流量几乎可被忽略不计。但是在雷击事故发生后，因为避雷器本身有非线性的特性，经过避雷器的电流量能达到数千安培，这个时候避雷器会处于导通的状态，能导致其在短时间内出现电压能量的释放，最终使得电击伤害能实现合理控制，满足防雷措施的应用。

按照上述防雷措施的应用，能满足防雷技术的合理应用。提高铁路牵引供电接触网的服务作用，减少牵引供电接触网出现跳闸的情况，能满足列车的运行需求。

3铁路牵引供电接触网直击雷的防护措施

针对铁路直击雷的基本情况，对直击雷进行管控，要保证铁路牵引供电接触网在工作时能保持较好的工作水平，降低干扰因素给铁路的正常运行带来影响，现对直击雷的防护措施展开分析，具体如下。

3.1常见措施

1）牵引变电所、变电所和接触网等供电设施要对雷击事故进行控制，可实现防止和减少直击雷，雷电感应的防护措施。

2）接触网防直击雷要结合大地土壤电阻率的基本情况，走廊沿线的雷电分布，再对接触网导体对地高度等内容展开分析，因为这些内容都会给直击雷的防护带来影响。在具体防护时，要按照安全可靠的、经济适用等原则，展开差异化设计，要保障直击雷能实现合理控制。

3）在多雷区、强雷区的防雷设计，可注意防雷措施的选择，一般可按照线雷暴日和各区段雷击跳闸的综合评估计算，能满足防雷设计需求。按照接触网每百公里年的雷击跳闸次数限值分段设计。

4）牵引变电所的接地网，需要和110kV及以上的架空线路地线连接，再展开连接点的研究，要让分开的连接点能满足需求。

5）在新建信息设备房时，要对房屋室内的屏蔽网展开设置，且要求按照相应规范进行的，促使技术能符合技术规范需求。要求屏蔽网能对钢结构进行应用，促使墙内结构和钢结构主筋与建筑接地实现连接，能满足防雷接地的需求。在墙面、地面和顶面屏蔽网施工时，可选用直径≮12mm的钢筋，使之成为不大于5m×5 m的网格。后续在5m×5m的网格当中，选用直径＞8mm的钢筋，使之形成60cm×60cm的网格。至于门窗屏蔽可选用截面积≮9mm²、网孔≯8cm×8cm的铝合金网。至于屏蔽网，要使之交叉点能与电气连接，让接地能实现合理绘制。

按照上述方式，能基本满足防雷需求，提高铁路牵引供电接触网的服务能力，减少异常断电的情况。在实际工作中，还有其他防雷措施，需要对其他防雷措施进行应用，具体如下。

3.2直击雷的防护

针对直击雷，需要采取适宜的防护措施，能提高铁路牵引供电接触网的服务作用。在具体工作中，可对避雷针、避雷带、避雷网和避雷线等进行应用。其中，避雷针是最常见的防雷措施。当雷云放电接近地面时，会导致电场出现畸变的情况。尤其是避雷针的顶端，会形成局部电场强度集中的空间。会给雷电先导放电的发展方向带来影响，能导致雷电向避雷针方向放电。再借助接地线，将雷电直接引入到大地之中，能保证铁路牵引供电接触网避免被直击雷影响。

3.3接触网的计算分析

为了满足铁路牵引供电接触网的雷击防护需求，要对接触网展开计算，通过计算后，能保证铁路牵引供电接触网的服务作用。在具体计算时，能得到如下内容：

如果铁路牵引供电接触网所在地区，直击雷的发生概率较高，且雷雨气候较多，所以受到直击雷影响也就越大。现结合线相关规范展开计算。承力索的距离轨面的平均高度为7m，接触网的侧面限界为3m，按照公式（1）展开计算。

N=0.122×Td×1.3      （1）

上述公式中，Td为年平均雷电日数，再对复线接触网的遭受雷击的次数展开计算，可按照公式（2）展开计算。

N=0.244×Td×1.3     （2）

上述公式中，Td与上述公式中的内容相同。在接触网产生电压时，接触网支柱会受到雷电影响，导致电流沿着支柱进入地面，同时还会有支柱上的冲击过电压产生。除此之外，雷电通道所产生的电磁场能引起雷电电流极性相反的感应电压产生。

3.4铁路牵引供电接触网直击雷防护的原则

在铁路牵引供电接触网直击雷防护期间，要注意牵引供电接触网直击雷的防护原则展开分析。详细为：

1）要结合线路的详细情况，对铁路牵引供电接触网的特点展开分析，再进行防雷措施的应用。

2）在防雷期间应注意对跳闸问题进行统计，再将雷区划分和数据相结合，保证防雷措施能发挥相应作用。

3）注意避雷针的作用和功能。要将避雷针和避雷线相互配合，保证避雷针和避雷线能符合铁路牵引供电接触网直击雷防护需求，提高防雷水平的提升。注意对避雷器的安装密度进行管理，在让放电间隙能得到合理调整，可推动铁路牵引供电接触网直击雷防护水平提升。在避雷线架设时，应注意避雷针的单相接地，减少支柱直击雷和接触网高压部分的放电量的控制，满足铁路牵引供电接触网直击雷防护需求。

结束语：

本文以铁路牵引供电接触网为分析对象，现以某一铁路工程为分析目标，再对铁路牵引供电接触网直击雷防护展开分析，在具体工作时，需要先进行常见的防雷措施分析，再对铁路牵引供电接触网直击雷防护措施展开阐述，通过具体防护措施的应用，能推动铁路牵引供电接触网的控制水平，推动铁路的服务品质提升，满足铁路出行的基本需求。

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