高速鐵路牽引供電系統(tǒng)防雷
編輯：2021-06-14 19:03:41
摘要：
我國高速鐵路的建設發(fā)展不僅方便了我國人民的生活，同時還可以縮短外出時間。牽引供電系統(tǒng)對于我國高速鐵路來說尤為重要，其嚴重的影響到了高速鐵路的正常運營，如果它遭受到了強烈的雷擊，就會對其運行產(chǎn)生巨大影響，同時還可能因此出現(xiàn)巨大的經(jīng)濟損失。雷擊問題成為了我國牽引供電系統(tǒng)的主要安全故障原因之一。所以，應該切實地做好保護高速鐵路牽引供電操作系統(tǒng)的防雷電工作。
引言
我國的高速鐵路的安全運行很重要，其中的牽引供電系統(tǒng)對于我國高鐵的安全運行責任意義重大，如果這一系統(tǒng)出現(xiàn)了安全故障問題，就可能會影響到我國高速鐵路的正常運行，因而遭遇雷擊安全事故成為了高速列車安全運行中的主要問題之一。一旦其中的牽引供電系統(tǒng)被雷電擊中，列車就會出現(xiàn)供電中斷的不正常現(xiàn)象，進而形成被迫停車的安全事故，嚴重的情況可能會造成列車的安全事故，出現(xiàn)列車人員傷亡以及財產(chǎn)損失等問題。所以，我們應該做好我國高速鐵路中的牽引供電系統(tǒng)的雷電保護防御措施和工作。
一、我國高速鐵路的主要防雷電體系
（一）國外的相關體系
日本在進行防雷體系的設計過程中，依據(jù)雷擊的不同發(fā)生頻率以及各個線路中的重要程度，分別把其劃分成為不同的幾種區(qū)域，在不同的區(qū)域中應該采取不同的防雷應對措施。相比而言，德國每年發(fā)生的雷擊次數(shù)就很少，所以在進行設計的過程中一般不考慮防護直擊雷，所以只考慮到對感應雷過電壓采取的避雷針形式來進行限制。綜上，我國應該吸收并合理借鑒日本完備而又復雜的防雷體系。
（二）我國高速鐵路的防雷體系
與國外的防雷體系相比，我國的高速鐵路應該采取自耦變壓器的主要供電方式，然而，列車中的牽引供電系統(tǒng)大多數(shù)都是通過變電所以及牽引網(wǎng)所組成的。對于很多變電所使用的雷擊防護措施已經(jīng)逐漸變得成熟，而牽引網(wǎng)大多數(shù)都沒有進行直擊雷的防護措施，并沒有把避雷針和避雷線設置安裝在相關線路上，僅僅在列車的線路變電所的入口、出口等重要部位中都安裝了精確的避雷針和避雷器。如果在列車線路經(jīng)過山體隧道的過程中，其內部沒有很強大的絕緣能力，應該及時把避雷針設置在山洞隧道口的兩邊。高速鐵路列車在經(jīng)過高架橋過程中應該把避雷針安置在兩端。
二、目前存在的相關問題
（一）沒有全面考慮到防護措施
目前，我國的高速鐵路在進行設計防雷擊操作過程中，設計者一定要考慮到輸電線路的電壓和電流。與此同時，應該依據(jù)普通速度鐵路的相應規(guī)范條例來進行設計，在接觸到網(wǎng)防雷線中通常不會設計安裝上避雷針，只是在比較關鍵的幾個機械設備上加幾個避雷針或避雷線。對于大多數(shù)的直擊雷來看，這樣可以通過雷擊承力索以及保護線等方面侵入到接觸網(wǎng)上。
（二）沒有考慮到?jīng)_擊接地電阻大小
對于我國的大多數(shù)高速鐵路來說，這具有列車牽引電流和電壓過大以及鋼軌泄露電阻較大的特征，這就是與我國普通鐵路的列車最大不同之處，高速鐵路沿著鐵路線的維修操作人員可能會因為這一情況而出現(xiàn)觸電、漏電的危害。與此同時，會出現(xiàn)非?？焖俚慕^緣老化程度，由此而影響到鐵路牽引供電系統(tǒng)，進一步對列車的正常運行造成極大的影響。針對我國高速鐵路的這些特征，設計人員就可以采取綜合接地的形式。一旦出現(xiàn)高速鐵路遭受雷擊的現(xiàn)象，雷擊電流和電壓就會產(chǎn)生更大的沖擊力和威力，發(fā)生泄流的僅僅是這些中的一小部分，這樣就會使得接地電阻的電壓突然升高，絕緣子也可能因為這一情況而出現(xiàn)閃絡的狀態(tài)。
三、我國高速鐵路的防雷電保護措施設計
（一）關于設計中的正饋線以及雷擊承力索的保護措施
我國當前出現(xiàn)的高速鐵路牽引系統(tǒng)一直沒有相對完整的防雷擊對策，所以，這直接影響到了我國高速鐵路的正常安全運行，應該增加對其的防護措施，國家和政府也應該及時把各種安全防護措施制定設計出來，制定的方式應該依照正常電壓的電力操作系統(tǒng)對策進行。采取相關的保護措施主要包括提高列車保護線路、使用專用的避雷針以及使用回流線等，這些相關的保護措施可以起到很好的效果。
（二）避雷針以及雷擊保護線的保護設計
為了及時把雷擊產(chǎn)生的危害降到最低，應該提升雷擊保護線，與此同時應該對列車的正饋線以及承力索起到一定的保護作用。在進行設計避雷線的過程中，列車正饋線以及防雷接觸網(wǎng)對直擊雷的保護措施也產(chǎn)生了大幅度改善，成為了保護列車的主要方式。因為對于直擊雷而言，其具有很強的擴散范圍，所以應該在進行避雷網(wǎng)假設完畢之后，如果產(chǎn)生在直擊雷的范圍內，針對相關的閃絡絕緣子以及列車正饋線會因此而得到反擊。對于很多反擊雷來說，可以利用兩種形式進行解決：一種是使得局部地區(qū)的某些接地電阻不斷下降，這樣一來就可以降低列車的沖擊接地電阻;另外一種情況則是增加避雷針、避雷線以及支柱的獨立接地電阻，但是由于這種形式一般在我國的高速鐵路的牽引供電操作系統(tǒng)中是不能夠使用的。
（三）對列車的絕緣子破壞進行保護
列車中的絕緣子可能會因為雷電的沖擊力過大而產(chǎn)生閃絡的現(xiàn)象，一般情況下的絕緣子可能會因為閃絡而遭到毀壞，進一步對鐵路列車造成永久性的破壞，這樣對我國經(jīng)濟造成了極大的損失。我們使用的這種形式雖然可能使得列車的抗雷擊能力下降，但是在經(jīng)歷雷擊后，很容易出現(xiàn)跳閘的狀況。
結束語：
在我國的高速鐵路牽引供電系統(tǒng)安全可靠性能以及穩(wěn)定性能都是很重要的，其主要關系到列車的正常安全運行，雷擊成為了經(jīng)常發(fā)生的鐵路牽引供電系統(tǒng)安全故障和問題，應該及時制定、設立以及完善相應的雷電保護措施系統(tǒng)，這樣可以及時且有效地提升我國高速鐵路的牽引系統(tǒng)防雷電保護能力，進一步確保我國高速列車的安全和穩(wěn)定運行。
參考文獻
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