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电气化铁道接触网防雷

文档名称:电气化铁道接触网防雷
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上传者:bigsan
添加时间:2019/05/21
内容摘要:
现代建筑电气IVAE
防雷技术
No6 Vol3 (Serial No 30)2012
电气化铁道接触网防雷
王明邦,王常余,王哲斐
(1.上海兆邦电力器材有限公司,上海200235
2.取雷(上海)机电科技有限公司,上海201614)
摘要:分析了在铁道中使用线路避雷器的利弊,提出了可使用的范围,并对避
雷器对接触网的防雷保护作用作了详细的说明。指出列车在遭受雷击时,人在列
王明邦(1959-),男,
车内不会遭到雷击,对线路绝缘子全线加装避雷器的方法不可行。
工程师,从事架空线开
发研究
关键词:接触网;电气化铁道;避雷器;绝缘子
中图分类号:TU852文献标志码:B文章编号:1674-8417(2012)060027-05
0引言
避雷器的方式外,其他的安装方式都不能使雷击
跳闸次数降为零,在每隔1根支柱安装1个避雷
我国电气化铁道接触网的防雷设计主要依器的方式下,直击雷下的跳闸概率为0.2167”。
据为TB100092005《铁路电力牵引供电设计规
事实上就是每根主柱上安装了避雷器,线路上跳
范》和铁建设[2007139号《铁路防雷、电磁兼容
闸率也不为0。
及接地工程技术暂行规定》,其防雷措施主要是
某市地铁一号线开通初期避雷器设置间距
安装避雷器和架设架空避雷线,同时做好必要的为500m,避雷器间隔距离较大,防雷效果较差。
接地。本文讨论了使用线路避雷器的利弊,提出吸取雷击教训和经验,地铁运营分公司供电中心
了可使用的范围,指出对线路绝缘子全线加装线
于2007年雷雨季节前果断加密沿线接触网的避
路避雷器是不可取的,列车遭到直击雷时,人在
雷装置,增大了避雷器的覆盖密度。同时,原氧
列车内不会遭到雷击。
化锌避雷器在雷电大电流的冲击下容易爆裂,从
1接触网采用避雷器防雷的利弊
而导致接触网失电。于是,地铁运营分公司决定
采用安全性更高的硅胶体自动脱扣氧化锌避雷
1.1采用线路避雷器防雷可避免绝缘子闪络
器。在建及待建的其他十多条地铁线,将平均隔
有资料表明,“电气化铁道中的接触网外绝200m设置一套避雷装置,每年的3、4月份,都会
缘水平比较低,容易在雷电过电压下发生支柱绝
对地铁沿线的避雷、供电等设备进行重点检修、
缘子连续闪络,由于支柱绝缘子连续闪络引起的检测,对避雷器的接地电阻进行测量,对状态差、
雷击跳闸概率为0.5391。在接触网上安装线路
技术参数不达标的避雷器及时更换,保证线路上
避雷器能降低雷击跳闸概率,随着线路避雷器数
工作的每台避雷器都是稳定、可靠的。2
量的增加,雷击跳闸率减少。除了每根支柱安装
电力输电线遭到雷电直接击闪后,输电线的
王常余(1942-),男,高级工程师,从事防雷与接地设计及施工管理。
王哲斐(1986-),男,工程师,从事防雷技术研究。
MAE现代建筑电气
No6 Vol3(Serial No 30)2012
防雷技术
绝缘子发生闪络,严重时会被击毁,引起跳闸,甚
对过电压进行有限的保护,一般只用于有频繁雷
至断线。同样,接触网受到雷电直接击闪后,接电存在的地段,在其他地段,无论从经济方面还
触网的绝缘子会发生闪络,严重时会被击毁,马
是防护效益方面,一般不考虑设置防雷装置。
起跳闸,甚至断线。采用线路避雷器并联在主柱
日本高铁只在牵引变电所出口、接触网隔离
绝缘子上,即可避免支柱绝缘子因雷击而引起的
开关、电缆接头或连接处、架空地线终端设置避
闪络,从而避免因支柱绝缘子闪络而引起电源跳
雷器。
闸,也可避免断线。
我国电气化铁道接触网的防雷措施规定:高
1.2线路避雷器短路损坏时会造成接触网电源
雷及强雷区下列位置应设避雷装置:分相和站场
短路、甚至断线
端部的绝缘关节、长度≥2000m的隧道两端、长
线路避雷器由于直接接在接触网上,使用度>200m的供电线或AF线连接到接触网上的
段时间后会因种种原因而失效,当它以对地
连接处。参考文献[1]表明,“线路避雷器并不适
短路状况出现时,将引发电气事故,因此对其工
合广阔区间的分散式防雷方式,而是在雷击比较
作状况需经常予以监视,及时更换备件,以实现
密集的地点采取密集的安装方式才能取得很好
安全的失效,否则可能导致供电中断等电气
的防雷效果”。
事故。
1.3案例分析结论
2011年7月22日17:36,某市地铁一号线
避雷器能防直接雷,而且能有效阻断雷击后
南延线一只避雷器遭雷击损坏,使接触网断电,
产生的续流,但要视避雷器使用情况。将避雷器
从天印大道开往龙眠大道的112次列车,为此
直接接在供电线上,在避雷器完好的情况下,能
停在距龙眠大道站100m处的线路上。地铁控
防直击雷,但避雷器遭直击雷发生短路故障后,
制中心接到故障警报,按突发故障处理流程处不仅不能防后续雷击,还必然引起断电,甚至断
理,但无法恢复供电,随即启动故障应急预案。「线,因此用避雷器保护接触网防直接雷不是有效
地铁20多名抢修人员分两拨,一拨从小龙湾出
办法。
发,一拨从小行出发,沿线边走边检査,才找到
要査出损坏的避雷器不是易事,该案例中地
故障点。由于雷电仍然十分强烈,抢修人员无铁运营方用了20个抢修人员,分两路,在雷雨中
法靠近作业,待雷击稍缓后,立即组织抢修,至
步行1h,オ找到避雷器损坏点。如果高铁全线
18:39,损坏的避雷器经临时处理,该区间恢复
安装避雷器,更难找到损坏的避雷器。采用线路
供电,以最快的速度修复,送电成功,恢复了南
避雷器防直击雷,不仅达不到好的防雷效果,反
延线的运营。
而导致维修困难、维修时间长,因此,接触网全线
因此,线路避雷器因短路造成的电气故障必
采取避雷器防雷是不可取的。《防雷工程专业资
须重视,南京地铁采用硅胶体自动脱扣氧化锌避
质管理与防雷装置设计审核及检测验收实用手
雷器是有效办法之
册》中指出:避雷器本身是很不可靠的防雷设
根据IEC623053,接触网导线只要达到备。由于避雷器本身会老化,且雷电冲击次数是
50mm'(直径8mm)就可承受雷击而不断。某市「有限的,因此手册提醒读者必须维护和检査。如
地铁一号线南延线,从竹山路往龙眠大道方向的果维护不当,反而会引起事故。根据前苏联的运
接触网出现断电故障,专业人员现场巡査后发行经验,如果线路上普遍使用管型避雷器,不但
现,靠近龙眠大道站的接触网因雷击而断裂。猜
不能使事故次数减少,反而会增加事故。氧化锌
测是由于避雷器遭雷击发生短路,从而产生的续
避雷器只宜用于室内或电源进建筑物处,因为便
流烧坏。
于维护,但还要有后备保护。
德国高铁采用过电压保护装置限制雷电过
郑西高铁运营1年多来,发生过雷击接触
电压,一般应用避雷器,但同时认为避雷器只能网引起变电所瞬间跳阐11起,其中8次是由绝
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