高速铁路牵引供电系统雷电防护体系的设计

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1、高速铁路牵引供电系统雷电防护体系的设计摘要：随着我国经济的发展和社会的进步，铁路行业发展势头良好，特别是高速铁路，在近年来得到了很好发展。高速铁路的建设不仅方便了人们的生活，同时还减少人们的外出时间。牵引供电系统对高速铁路来说很重要，它影响到了其正常运行，如果它遭受到雷击，会对高速铁路的运行带来影响，同时还可能由此出现巨大损失，雷击问题是牵引供电系统的主要故障原因之一。所以，需要切实做好高速铁路牵引供电系统的雷电防护工作。中国8/vie　　关键词：高速铁路牵引供电系统雷电防护　　中图分类号：TM863文献标识码：A：1672

2、-3791（2017）02（b）-0062-02　　高速铁路是否安全运行很重要，牵引供电系统对高速铁路的安全运行意义重大，如果它出现了故障，就会影响到高速铁路的正常运行。在雷击事故是列车运行中的主要故障，一旦牵引供电系统被击中，列车会出现供电中断现象，进而会造成被迫停车事故，严重的甚至会造成列车事故，出现人员伤亡和财产损失等情况。在高速铁路建筑中有着数量庞大的高架桥，这使得发生雷击的危险性增大，同时也使得牵引供电系统发生故障的频率增大，对列车的正常运行造成很大影响。所以，需要切实做好高速铁路牵引供电系统的雷电防护工作。　　1

3、我国高速铁路牵引供电系统防雷体系　　1.1国外高速铁路牵引供电系统防雷体系　　日本在防雷体系的设计中，按照雷击发生的不同频率及各个线路的重要程度，分别将其划分成不同的区域，不同的区域需要采用不同的防雷措施。而德国每年遇到雷击的次数是很少的，所以在设计雷击防护的过程中一般不会考虑防护直击雷，只考虑到了对感应雷击过电压采用避雷针的方式来进行限制。因为雷击次数并不多，所以对正常的供电需求通过自动重合闸的方式就可以满足。所以，对于欧洲国家来说，因为没有发生很多的雷击次数，所以也就没有复杂的防雷措施；日本的防雷体系完备而又复杂，值得我

4、们好好借鉴。[1]　　1.2我国高速铁路牵引供电系统防雷体系　　对于我国的高速铁路来说，需要采用自耦变压器的供电方式，而牵引供电系统大都由变电所和牵引网构成，对于变电所的雷击防护技术已经很成熟，而牵引网大都没有进行直击雷防护，没有将避雷针和避雷线安装在线路上，仅在线路的变电所入口等重要的部位安装上了避雷器。如果线路经过隧道，其内部没有较强的绝缘能力，需要将避雷针安装在隧道口的两侧。高速铁路高架桥需要将避雷器安装在其两端。　　2当前我国高速铁路牵引供电系统雷电防护存在的问题分析　　2.1没有全面考虑直击雷防护　　我国的高速铁路

5、在进行防雷击设计时，应该考虑到是在35kV的输电线路中，同时需要按照普速铁路的相关规范来进行设计，在接触网防雷线中一般不会设计上避雷针，只在较为关键的几个设备处加上几个避雷针。对于直击雷来说，它一般会从三个地方侵入到接触网上，分别是雷击承力索、雷击保护线、雷击正馈线。　　2.2没有充分考虑好冲击接地电阻　　对于高速铁路来说，它具有列车牵引电流大和钢轨泄漏电阻大的特点，这是和普速铁路最大的不同点，高速铁路沿线的维修人员可能因此而发生触电危险，同时它还具有很快的绝缘老化程度，因此，而影响到牵引供电系统，从而对其正常运行造成影响。

6、针对高速铁路的这些特点可以采用综合接地的方式。一旦高速铁路遇到雷击，雷击电流会对其产生巨大的冲击力，发生泄流的只是其中的一小部分，这会使得接地电阻突然过高，绝缘子会因此而出现闪络的情况。[2]　　2.3没有充分考虑到各地进行雷电防护的不同需求　　我国地大物博、人口众多，各地的地质和气候条件等各不相同，所以需要考虑的土壤和雷电参数也不相同。在高速铁路的架设过程中，因为会涉及到比较广泛的地域，所以其线路的跨度比较长，同时一条高速铁路会经过很多的线路，这其中的土壤参数和雷击参数是不相同的，因为雷电参数的不同所产生的危害就各不相同，

7、所以在设计雷电防护时需要具有较强针对性。但在实际设计高速铁路雷电防护时，一般不会考虑到这种地区的差异性，所以也就没有完美的雷电防护设计措施，没有做到进行全面的雷电防护。　　3高速铁路牵引供电系统雷电防护措施设计　　3.1对于正馈线和雷击承力索的防护设计　　我国的高速铁路牵引系统一直没有完善的防雷击措施，因此，影响到了高速铁路的正常运行，需要对其进行防护，国家也需要及时将各种防护措施制定出来，制定时应按照110kV电力系统的措施来进行。使用的防护措施包括将保护线提升、采用专门的避雷针、使用回流线等。根据我国相关的资料显示，我国

8、的很多线路比如哈大线等在进行改造时就将专用避雷针架设上了，而海南的东环线则采用了升高回流线温度的方法用来代替避雷针。这些改革措施的使用都起到了很好效果。[3]　　3.2避雷线和雷击保护线的过电压保护设计　　为了将雷击的危害降到最低，需要升高保护线，同时可以对正馈线和承力索起到必要的保护作用