電氣化鐵路接觸網防雷探討

賈二龍

中鐵電氣化鐵路運營管理有限公司邯濟供電維修段

電氣化鐵路接觸網在復雜的地區(qū)自然條件下很可能面臨惡劣的天氣，如接觸網的防雷措施不到位，則可能導致鐵路設備跳閘而無法正常運營，甚至遭受進一步破壞，造成其他電氣設備的損毀。針對接觸網可能遭受雷擊危害帶來的影響并基于雷電特點出發(fā)研發(fā)出對應的防雷技術，才能最大程度降低雷電損害，保障電氣化鐵路的正常運行。

1 國內電氣化鐵路受雷電情況

我國地理面積廣闊，不同地區(qū)氣象條件差異很大，依據雷電日的不同，分為少雷區(qū)、多雷區(qū)、高雷區(qū)、強雷區(qū)和超強雷區(qū)。我國各地雷暴日的多少與唯獨及距海洋的遠近有關，海南省級雷州半島雷電活動頻繁而劇烈，年平均雷暴日高達100-133。北回歸線以南一般在80以上，北回歸線到長江一帶約為40-80，長江以北大部地區(qū)多在20-40，西北多在20以下。

從上面圖可以看出，我國電氣化鐵路干線，主要集中于中東部沿海及南方，而我國多數中東部沿海及南方地區(qū)均處于多雷以上地區(qū)，每年雷暴日均超過20日以上。兩個范圍有個高度的重合。從而可以得出，我國京滬、京廣、京九等幾條繁忙大干線每年都會有很長一段時間會受到雷雨天氣的嚴重影響，從而給安全運輸秩序帶來隱患，所以防雷工作在我國電氣化鐵路工作中是很重要的一大部分。

2 電氣化鐵路接觸網雷電特點分析

2.1 雷擊部位多為絕緣子部位及設備最高處

結合我國近年來的電氣化鐵路接觸網雷擊事件分析，雷擊的主要部位為絕緣子部位，在總體雷擊事件中的占比為一半以上。出現雷擊后，多造成絕緣子擊穿導致設備出現運行故障，鐵路沿線運行受阻。同時，從總體情況來看，設備最高處如正饋線和站場軟橫跨承力索端部更易遭受雷擊，其處于軌面高度 10m 以上，不再接觸懸掛的保護范圍，因而遭受雷擊的概率更高。

2.2 遭受雷擊后將造成多處設備燒損與老化

接觸網遭受雷擊后，絕緣子部位遭擊穿燒傷，該部位長時間便出現相對嚴重的老化情況。如承力索和接觸線遭受雷擊，則往往出現當即斷線或其后斷線的現象。設備燒損或者老化，則設備無法正常工作，電氣化鐵路接觸網系統被破壞，整體鐵路沿線的運行安全得不到保障。

3 電氣化鐵路接觸網防雷技術的應用

3.1 利用現代化的信息技術

為了提高接觸網路正常的運輸能力，避免對國家的造成極大的經濟損失，只有提高了接觸網的防雷能力，才能夠增強電網在使用過程中的可靠性。防止雷擊造成接觸網故障的辦法：要防止雷擊，就要對雷擊的情況十分了解，才能夠很好應對雷電對接觸網輸電線路的影響。隨著信息技術的不斷發(fā)展和進步，對于雷電的分析方法也有了新的進展，可以借用現代信息技術對雷電進行分析，并采用工程上的軟件對線路遭受雷電的情形進行模擬，對線路遭受雷擊后的線路放電情況和周圍的電壓等級進行分析，從而計算出各種防止雷電襲擊的數據，想出防止雷電襲擊的最好辦法。

3.2 加強線路絕緣

在防治雷害的時候，還可以選擇增加線路絕緣的手段，一方面重視接觸網設備中復合絕緣子的實際應用，在接觸網的分段、下錨以及分相絕緣子應該優(yōu)先選擇符合絕緣子，避免因為雷擊給絕緣子造成嚴重的損害。另一方面可以增加絕緣子串的片數、選擇大爬距懸式絕緣子、加大塔頭空氣的實際間距。為了降低因為絕緣子性能降低帶來的不良影響，需要定期的對其進行維護和清掃，每年需要進行兩次的人工清掃以及帶電沖洗，對于那些污染比較嚴重的絕緣子則需要隨時清掃。

3.3 安裝避雷器

某鐵路線路采用的防雷措施主要是氧化鋅避雷器。氧化鋅避雷器具有良好的非線性伏安特性，在正常工作電壓時流過避雷器的電流極小(微安或毫安級)，當在過電壓作用下，避雷器自身電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，使絕緣子上受到的沖擊電壓僅為避雷器的殘壓，有效提高了接觸網的耐雷電沖擊水平，達到保護的效果。同時，由于氧化鋅避雷器的試驗周期為5年，且受產品質量、施工質量及外界環(huán)境因素等影響，避雷器的使用壽命無法保證，故對防雷保護能力產生較大影響。

3.4 建立雷電監(jiān)測網絡平臺

為做好電氣化鐵路接觸網的防雷工作，應首先認識到雷電監(jiān)測預防工作的重要性。通過通信手段與列車保持聯絡，掌握雷電動態(tài)。同時，應當整合以往的雷電事件，通過分析雷擊的原因與后果，掌握設備防護要點與設備檢查重點，進而提出對應的防護辦法并應用在防護工作當中。

3.5 快速恢復供電

接觸網正饋線所在的位置在接觸網的上面，很容易受到雷電侵襲，并且在故障出現后，需要較長時間的巡查和處理。這便要求現場運行的時候，可以在牽引變電所內饋線進行隔離開關的加裝，若是正饋線出現故障，可以將隔離開關拉開，這樣正饋線能夠退出運行，由AT 供電方式改為直供方式，最大限度地壓縮故障延時，快速恢復供電。

綜上所述，我國鐵路是整體交通系統的重要一環(huán)，應當最大程度保障其安全性和穩(wěn)定性，才能緩解當前越來越大的交通壓力。電氣化鐵路的接觸網極易遭受雷擊造成運行故障，需要相關技術人員加強技術研究，針對雷擊問題就防雷技術作對應的研發(fā)和應用。

[1]黃賽.電氣化鐵路接觸網防雷技術研究與應用[J].科技展望，2017，27(27)：120.

[2]翟衛(wèi)波.電氣化鐵路接觸網防雷技術及措施研究[J].科技尚品，2015，(11)：6+17.