摘要:就我國高速鐵路建設來說,其所設定的地理區域跨度較大,同時缺乏備用系統的設立,所以,當其遭遇雷擊就將可能產生難以恢復的故障,嚴重將導致供電區段停運的狀況。為保證高速鐵路的運行安全,應當加強對接觸網防雷技術的研究。本文簡要地就高速鐵路接觸網的防雷設施設計進行分析,并在這基礎上就提高接觸網防雷性能的措施進行探究。以期為提高接觸網防雷性能,實現我國高速鐵路的安全穩定運行提供參考。
關鍵詞:高速鐵路;接觸網;防雷措施;建議
接觸網是牽引供電系統的重要組成成分,在當前的建設中,接觸網大部分處于裸露狀態且后備能力較弱。高速鐵路接觸網的防護措施缺乏或效用較低,都將會直接導致絕緣子的損壞,可能會導致跳閘情況發生。其不僅不利于鐵道運營,對系統內的相關電氣設備造成損壞,嚴重的還會對相關人員的安全造成威脅。所以加強接觸網防雷技術的研究是十分必要的。
一、簡要分析我國接觸網當前的防雷設計
在當前,高速公路建設地理區域跨度較寬,且不具備完善的備用系統,在受到雷擊之后往往會出現難以恢復的故障,影響供電區段的正常運行。根據相關部門規定,只有處于強雷地區的接觸網才能進行避雷線的設置。但是高速鐵路接觸網大多處于多雷地帶,容易受到雷擊傷害。為最大程度的保證接觸網的安全穩定運行,就應當加強接觸網的防雷技術的研究與設計,而實際設計工作應當根據相關規范文件中的鐵路電力牽引作為參考條件。而相關部門出臺的供電設計規范這一文件中就對防雷的電磁兼容與接地技術等都進行了指導[1]。在雷區劃分規范中,一般將其根據該地區每年雷電天數的長短進行劃分,其中地域20天即為少雷區域,處于20到40天之間則屬于多雷區域,處于40到60天則被規定為高雷區域,最后多于60天的區域就屬于強雷區域。
在當前,大多數針對高速鐵路的接觸網進行防雷設計工作時,都會運用避雷線架設以及避雷器設備裝置等方式來實現防雷,同時又在這基礎上加強接觸網的接地裝置的設計。其中針對重雷區域,高污染區域與高架橋的隧道口段的接觸網的防雷裝置設計中,相關工作部門還就其所采用的避雷器進行了明確規范,要求相關人員采用氧化鋅的避雷器設置。這樣可對該區域的防雷工作的開展提提供重要的保障基礎。
二、高速鐵路接觸網防雷技術優化的相關建議
(一)注重系統中的絕緣子的選擇
當高速鐵路的接觸網受到雷電的襲擊時,會直接導致該系統的重合閘運用失效,導致該區域的供電停止。而造成該現象的主要原因是由于在雷擊現象發生之后,系統中的絕緣子會出現工頻續流的狀態并最終出現炸裂破損的情況。同時由于后備設置的缺乏,以至于在發生以上情況時線路絕緣設置難以實現自動復原,最終造成重合閘運用失效。為避免絕緣子在燒壞的情況下引發的一系列問題,相關技術人員可積極采用以下措施來進行控制。首先,積極就工頻電弧故障進行有效的疏導,例如在進行絕緣子安裝時盡可能的進行并聯保護空隙的設置,這樣的做法主要是通過避免電弧在絕緣子表面進行燃燒來實現的絕緣子保護。其次,進行避雷線以及避雷器的設置也可有效的避免工頻電弧的產生。最后,在進行絕緣子選擇時注重其抗燒蝕性能的保證。[2]
(二)注重接觸網系統的接地裝置的設計
在我國的防雷設計規范中,在就重要建筑物進行防雷設置工作時進行了明確的規范,在進行建筑外部的防雷設置安裝時應當保證其余建筑內部的相關防雷裝置兩者共同利用統一接地裝置。同時,還要將該接地裝置和相關的金屬管線組合,并使其成為等電位,同時再和高速鐵路的接觸網支柱進行連接,常見的接觸網支柱為鋼支柱形式[3]。但是不管接觸網的支柱上是否進行了避雷線或者避雷器的安裝,當接觸網受到雷擊危害時,其都將有可能會在雷擊的作用下成為進行雷電下引的接地柱。當進行高速鐵路的接觸網接地裝置設計時,相關部門選擇的接地方式為綜合性的接地系統設立,則接觸網系統中所涉及到的多條支柱都將和貫通地線之間產生連接。[4]
三、結語
在我國,由于高速鐵路的接觸網防雷措施水平較低而導致的雷擊事故時有發生。為避免雷擊事故造成更為嚴重的安全事故和經濟損失,相關部門應當加強對接觸網防雷技術的研究,盡可能的保證接觸網的安全穩定運行。這就需要相關技術人員明確防雷措施的重要性,并積極進行防雷設計方案的探究與優化,實現防雷技術的突破,利用現代化的先進防雷措施來促進接觸網系統運行的安全性發展。
參考文獻:
[1]張鴻.高速鐵路接觸網防雷措施及建議[J].黑龍江科技信息,2015,02:132.
[2]樊建飛.高速鐵路接觸網防雷措施及建議[J].江西建材,2015,04:174+176.
[3]程宏波,何正友,胡海濤,母秀清,王斌.高速鐵路牽引供電系統雷電災害風險評估及預警[J].鐵道學報.2013,(05):21-26.
[4]王春亮.帶回流線的直接供電方式接觸網防雷技術的研究[J].科技風,2015,(22): 92.
作者簡介:吳帥(1989-),本科,助理工程師.