浅析高速铁路接触网防雷技术

摘 要 我国的高速电气化铁路有着很大的弊端和不足，其地理区域之间的跨度是非常大的，没有设置相应的备用系统。当运行中的供电系统遭遇雷击的时候，可能会造成永久性的故障，使得供电区段停运。避雷线的架设是有一定的条件要求，并且铁路部门已经进行了明确的规定，只有处在强雷区的接触网才架设避雷线，其他区段则不架设避雷线。我国的绝大多数的高速电气化铁路网都处在多雷的区域中，而且接触网没有架设避雷线。在这种情况之下，接触网是非常容易遭受到雷击，会对高速铁路的安全供电造成严重的威胁。要为我国的高速铁路接触网的正常运行提供重要的保障，需要不断提高其安全性和可靠性，这对人们的生命安全和财产安全提供了重要的保证。本文阐述了我国高速铁路接触网防雷设计的概况，并且提出了相应的完善高速铁路接触网防雷设计的措施和手段。

关键词 高速铁路；接触网；防雷设计

在牵引供电系统中，接触网占据着重要的位置，是其重要的组成部分，发挥着不容小视的作用。一般的情况下，接触网都暴露在外部环境中，其后备能力是非常不足的，所以，要实现对其有效的维护和应用，就需要采取多种措施和手段，可以对大气过电压防护措施进行充分的应用[1]。因为高速铁路的接触网都是裸露在外面的，同时高速铁路接触网也没有采取有效的防护措施，很多的时候都会对绝缘子有很大的伤害，使其作用得不到有效的发挥，很容易出现线路跳闸的问题，对于电气化铁路安全运营是非常不利的。同时，当遭受到雷击的时候，也会出现侵入波过电压的问题，对相关人员的生命安全和设备的安全构成了严重的威胁，很容易发生安全事故。

1 国内高速铁路接触网防雷设计概况

当下，我们国家的高速铁路有着几方面的特征，其地理区域跨度是比较大的，同时没有安装相应的备用系统，在此基础上，遭受到雷击的时候，非常有可能形成永久性故障，导致供电区段停运。要对我国的高速铁路接触网进行有效的保护，提高其利用的效率，就需要从提高其可靠性和安全性方面入手，采取有效的措施在这两个方面进行完善。我国的高速铁路网在防雷设计方面，有着相应的标准。主要包括高速铁路的牵引供电，相应的规范中对其进行了明确的规定，主要是供电设计规范、铁路防雷、电磁兼容等。同时，需要将高速铁路接触网防雷区域进行相应的分类，主要的依据是雷电天数，可将其分成四个等级，分别是少雷区、多雷区、强雷区和高雷区。具体的分类依据是：少雷区主要指的是平均每年的雷电天数不超过二十天的地区；在二十天到四十天范围中的地区是多雷区；超过四十天，但是没有超过六十天的是高雷区；强雷区指的是超过了六十天的地区[2]。

在高速铁路接触网防雷设计和实施防雷措施的过程中，主要应用的措施和方法包括架设架空避雷线和安装避雷器，除此之外，做好相应的高速铁路接触网的防雷接地措施也是至关重要的，对于高速铁路的正常运营有着非常重要的作用和影响。同时，在高速铁路设计规范中还进行了重点地段的防雷措施实施的规定，需要在重雷区等重点的区域增加氧化锌避雷器的安装。

2 完善高速铁路接触网防雷设计的方法

对合成绝缘子进行充分的应用。当高速铁路接触网遭受到雷击的时候，可能会导致其重合闸失败，出现供电停止的现象。那么，出现这种问题有着最根本的原因，主要是绝缘子工频续流电弧烧蚀之后炸裂破损，线路绝缘却不能通过自身来解决这个问题，使得重合电闸失败。在此情况下，需要采取有效的措施来尽可能减小绝缘子损坏所带来的影响，主要的措施有三种[3]，其一，有效疏导工频电弧，在更大程度上避免电弧在绝缘子表面的燃烧，那么，就需要进行绝缘子并联保护间隙的安装；其二，防止线路闪络和工频电弧的建立，需要进行避雷线和避雷器的安装和架设；其三，绝缘子自身的问题需要得到重视，需要不断提高其自身的抵抗烧蚀的能力和作用。

当前，高速铁路所采用的绝缘子的类型包括瓷绝缘子、合成硅橡胶绝缘子等，绝缘子在抵抗电弧烧蚀的时候有着非常突出的特征。在工频电弧烧蚀合成绝缘子的时候，硅橡胶材料在受热的情况下会发生相应的分解，通过分解产生气体，这种气体有着很大的吹弧作用，能够让电弧从绝缘子的表面离开。

完善高速铁路接触网防雷接地系统。建筑物防雷设计规范中对多方面的问题和现象都进行了相应的规定和明确，如国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物等特别重要的建筑物，其中就包括接触网防雷接地方面的问题。同时，对于第二类防雷建筑物也进行了相应的规定和明确，主要包括国家级计算中心和国际通讯枢纽等对于国民经济有着重要的作用并且装有大量电子设备的建筑物。对于这一类建筑物的外部防雷装置，接地应和放闪电感应内部防雷装置采取电气和电子系统等公用接地装置，同时，也应该和引入的金属管线做等电位连接。通常情况下，高速铁路接触网支柱都是选用的钢支柱，高速铁路接触网又没有安装或者架构避雷器和避雷线，当遭受到雷击的时候都非常有可能成为雷电的引入线，如果将综合接地系统进行相应的安装，所有的支柱和贯通地线都有连接，这样就有效地保护了接触网供电设备，提高了防雷性能。

3 结束语

在本文中对我国的高速铁路接触网防雷设计与实现进行了相应的研究和分析，主要包括当下的我国的高速铁路接触网防雷设计的概况和防雷设计的措施和方法。同时，在我国，高速铁路接触网遭受到雷电击中的问题和现象是比较多的，导致了严重的安全事故，对人们的生面安全和财产安全构成了严重的威胁，在这样的条件下，相关的部门和人员对高速铁路接触网遭受雷击的闪络次数进行了相应的计算和分析，当接触网对AT供电方式进行了充分的应用的时候，保护线PW线所采用的安装方式是柱顶方式，并且也对合成绝缘子进行了有效的利用。高速铁路必须要采取有效的措施來为接触网的正常运行替提供重要的保障，主要从架设避雷线和避雷器与接入接地保护线等方面入手。

参考文献

[1] 邵立，王国梁，白裔峰.高速铁路接触网防雷措施及建议[J].铁道工程学报，2012，（10）：80-83.

[2] 曹道勇，陈纪纲.避雷线提高接触网耐雷水平分析[J].高速铁路技术，2012，（06）：23-26.

[3] 张鸿.高速铁路接触网防雷措施及建议[J].黑龙江科技信息，2015，（02）：132.

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