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摘 要:为了能够有效的避免铁路接触网雷害事故的发生,本文主要从铁路接触网雷害的特征进行分析,总结目前铁路接触网防雷工作现状,结合实际情况,有针对性的提出系列防护措施,从而有效地提高铁路接触网的防雷害效果。
关键词:铁路;接触网;雷害;特征;防护措施
前言
近些年来,因为极端恶劣天气越来越多,而且随着铁路运行历程的增加,导致全路供电设备在恶劣天气的影响下,非常容易出现设备故障、跳闸等情况,这样一来就对铁路的运输秩序与供电设备的性能和安全性造成影响,所以,应该对铁路接触网中存在的主要雷害特征进行分析,而后根据实际情况,总结相应的保护措施,希望能够进一步提高供电设备运行的稳定性,降低雷害灾害的发生率。
一、铁路接触网供电设备发生雷害的原因与产生特点以及影响
(一)铁路接触网供电设备发生雷害的原因
对于雷电来说,其主要因为地形地貌、天气情况以及地质等多种大自然因素的影响而形成,雷电具体的活动效应也会因为地域的差异而存在多种变化。对于铁路接触网供电设备遭受雷击发生跳闸主要有两种情况,一方面是因为雷电直接击中线路,其也被称作为直击雷过电压,另一方面,是雷击线路周围的地面,而后因为电磁感应而形成的一种雷电灾害,其也被称作为感应雷过电压。
接触网中的F线或者是T线,其在受到雷击时,具體的耐雷程度要低于4kA,同时,超过90%的雷电灾害都会导致接触网络出现绝缘闪络的情况。F线在悬挂时,其悬挂的高度要高于T线,这样一来就是F线产生一种负保护角,具有明显的屏蔽作用,所以说F线遭受雷击的几率要大于T线很多。
在F线被雷电击中并产生绝缘闪络后,使钢支柱中的电位升高,T线绝缘子具有的电位压力值的差要比绝缘耐受压力程度高,而且绝缘子也会出现闪络的情况。如果导致F线与T线同时发生绝缘,怎么发生闪络的最低雷电流幅值也会因为地面土壤电阻的增加而进行相应的降低。
(二)铁路接触网供电设备发生雷害的主要特征
首先铁路接触网供电设备发生雷害并产生跳闸情况主要具有季节性的特征,通常情况下在5-9月中发生的频率比较高,而在这其中,8月份则是一年中跳闸情况发生最多的一个月份。其次,雷害跳闸情况也具有明显的地域性特点,因为地区的差异,供电设备的分布也存在比较大的差异,在这其中有一些地区为强雷区和高雷区,从而发生故障的频率也就比较高[1]。最后则是差异性,即使在同区域内、同环境下,也会表现出明显的差异性,通常情况下,发生在平原地区的雷击频率要高于两侧具有隧道、山体的地区。除此之外,因为受到接触网设备安装差异以及地理环境等因素的影响,雷击灾害所产生的效应也有明显的差异。
(三)雷害跳闸后产生的主要影响
对于雷电灾害对供电设备造成影响的主要特点就是与牵引变电防护设备形成的自动跳闸有直接的关联。在雷雨天气中,会使绝缘部件沿着地面进行放电,通常情况下,都可以在变电所的作用下完成保护,而且不会出现停电的情况。如果发生直击雷等严重的情况,可能会导致铁路接触网结构因为绝缘部件失去机械性能而造成损害,或者也会因为电气绝缘性能的降低而出现停电的情况。
二、铁路接触网雷害防护工作现状
结合实际情况分析,在铁路接触网防雷工作中,仍然存在比较多的不足之处。首先就是避雷器的防护作用有限,实际的应用过程中,避雷器仅仅只对一些重点设备产生作用,无法有效的降低跳闸率。其次,避雷器无法使用到接触网线路类型的防雷措施中,因为一般情况下,避雷器只用于电缆头、防护隔离开关等一些重要的、固定的设备中,而铁路线路不同,其雷击是会随机发生的,这样一来就增加了雷击率。最后,则是避雷器的选型方面,如果不能根据实际情况与实际要求选择避雷器的型号,也会在一定程度上增加跳闸的机率。
三、铁路接触网防雷的主要措施
(一)重视防雷工作,明确相关工作意见
为了能够提高防雷效果,应该将铁路雷电防护科学与电力系统的高压输电线路的防雷保护措施相关数据进行有机结合,遵循相关的技术要求与标准要求,完善铁路接触网的防雷保护技术方案,以此实现通过增加避雷线来优化整个线路的目的,降低雷击绝缘产生的相关影响,从而最大程度的提高铁路接触网的安全性。
(二)针对性工作,推动专项整治
若想实现更好的防雷效果,则必须要提高防雷工作的针对性,将其作为一项专项的整治工作内容,对一些特定的线路进行防雷设施的调整与优化。同时也要对变电所内所有连接的地网进行整修,确保整个变电所内拥有的防雷接地装置的电阻值均处于正常的范围内,这样一来就能够降低雷电对电力设备造成的危害[2]。
(三)建立标准化的铁路接触网设备防雷体系
进行改善时,应将前期的整治作为基础,而后针对铁路接触网线路雷击跳闸率、工作实践措施方案以及雷电的保护程度等多方面内容,建立更加完善化、标准化的防雷技术体系,确保相关工作得到深入的落实与执行。
(四)针对强雷区进行典型工作
对于一些重点的强雷区,应该将现有的技术进行保护,而后遵循安装避雷线为主、重点地区布置避雷器为辅的工作原则,对相关数据进行分析,准确的计算出在防雷的条件下,对铁路接触网的实际强化范围,有效的改善强雷区内的防雷效果,降低其对铁路行车秩序的影响。
(五)整体提高防雷技术,推动铁路接触网防雷工作进展
对于现有的铁路工程项目,如果没有使用规范化的接触网架空避雷线的相关技术与方法,那么则必须要确保在接下来的相关项目工程施工中,必须要严格的落实相关要求,采用接触网架空避雷线的施工技术与施工方法进行施工,从而整体性的提高防雷技术效果。
此外,为了能够进一步推动铁路接触网工程的开展力度,则需要将前期的一些工作成果与科研成果作为基础,制定合理的铁路接触网防雷保护技术准则,明确各种条例,以此推动铁路接触网防雷工作的进展。
综上所述,铁路接触网的防雷工作非常重要,为了能够做好铁路接触网防雷工作,则必须要对雷害发生的原因、规律进行分析,了解雷电灾害产生的影响,而后分析防雷工作现状,提出针对性的解决措施,以此提高铁路接触网防雷工作效率,确保铁路运行的安全性。
参考文献
[1]贾海南.普速铁路接触网雷害特征与防护[J].科学与财富,2018(18):12-13.
[2]张鹏程,刘志彤,栾正凯.铁路接触网防雷特征分析与防护措施研究[J].建筑细部,2019,11(18):56-57.
关键词:铁路;接触网;雷害;特征;防护措施
前言
近些年来,因为极端恶劣天气越来越多,而且随着铁路运行历程的增加,导致全路供电设备在恶劣天气的影响下,非常容易出现设备故障、跳闸等情况,这样一来就对铁路的运输秩序与供电设备的性能和安全性造成影响,所以,应该对铁路接触网中存在的主要雷害特征进行分析,而后根据实际情况,总结相应的保护措施,希望能够进一步提高供电设备运行的稳定性,降低雷害灾害的发生率。
一、铁路接触网供电设备发生雷害的原因与产生特点以及影响
(一)铁路接触网供电设备发生雷害的原因
对于雷电来说,其主要因为地形地貌、天气情况以及地质等多种大自然因素的影响而形成,雷电具体的活动效应也会因为地域的差异而存在多种变化。对于铁路接触网供电设备遭受雷击发生跳闸主要有两种情况,一方面是因为雷电直接击中线路,其也被称作为直击雷过电压,另一方面,是雷击线路周围的地面,而后因为电磁感应而形成的一种雷电灾害,其也被称作为感应雷过电压。
接触网中的F线或者是T线,其在受到雷击时,具體的耐雷程度要低于4kA,同时,超过90%的雷电灾害都会导致接触网络出现绝缘闪络的情况。F线在悬挂时,其悬挂的高度要高于T线,这样一来就是F线产生一种负保护角,具有明显的屏蔽作用,所以说F线遭受雷击的几率要大于T线很多。
在F线被雷电击中并产生绝缘闪络后,使钢支柱中的电位升高,T线绝缘子具有的电位压力值的差要比绝缘耐受压力程度高,而且绝缘子也会出现闪络的情况。如果导致F线与T线同时发生绝缘,怎么发生闪络的最低雷电流幅值也会因为地面土壤电阻的增加而进行相应的降低。
(二)铁路接触网供电设备发生雷害的主要特征
首先铁路接触网供电设备发生雷害并产生跳闸情况主要具有季节性的特征,通常情况下在5-9月中发生的频率比较高,而在这其中,8月份则是一年中跳闸情况发生最多的一个月份。其次,雷害跳闸情况也具有明显的地域性特点,因为地区的差异,供电设备的分布也存在比较大的差异,在这其中有一些地区为强雷区和高雷区,从而发生故障的频率也就比较高[1]。最后则是差异性,即使在同区域内、同环境下,也会表现出明显的差异性,通常情况下,发生在平原地区的雷击频率要高于两侧具有隧道、山体的地区。除此之外,因为受到接触网设备安装差异以及地理环境等因素的影响,雷击灾害所产生的效应也有明显的差异。
(三)雷害跳闸后产生的主要影响
对于雷电灾害对供电设备造成影响的主要特点就是与牵引变电防护设备形成的自动跳闸有直接的关联。在雷雨天气中,会使绝缘部件沿着地面进行放电,通常情况下,都可以在变电所的作用下完成保护,而且不会出现停电的情况。如果发生直击雷等严重的情况,可能会导致铁路接触网结构因为绝缘部件失去机械性能而造成损害,或者也会因为电气绝缘性能的降低而出现停电的情况。
二、铁路接触网雷害防护工作现状
结合实际情况分析,在铁路接触网防雷工作中,仍然存在比较多的不足之处。首先就是避雷器的防护作用有限,实际的应用过程中,避雷器仅仅只对一些重点设备产生作用,无法有效的降低跳闸率。其次,避雷器无法使用到接触网线路类型的防雷措施中,因为一般情况下,避雷器只用于电缆头、防护隔离开关等一些重要的、固定的设备中,而铁路线路不同,其雷击是会随机发生的,这样一来就增加了雷击率。最后,则是避雷器的选型方面,如果不能根据实际情况与实际要求选择避雷器的型号,也会在一定程度上增加跳闸的机率。
三、铁路接触网防雷的主要措施
(一)重视防雷工作,明确相关工作意见
为了能够提高防雷效果,应该将铁路雷电防护科学与电力系统的高压输电线路的防雷保护措施相关数据进行有机结合,遵循相关的技术要求与标准要求,完善铁路接触网的防雷保护技术方案,以此实现通过增加避雷线来优化整个线路的目的,降低雷击绝缘产生的相关影响,从而最大程度的提高铁路接触网的安全性。
(二)针对性工作,推动专项整治
若想实现更好的防雷效果,则必须要提高防雷工作的针对性,将其作为一项专项的整治工作内容,对一些特定的线路进行防雷设施的调整与优化。同时也要对变电所内所有连接的地网进行整修,确保整个变电所内拥有的防雷接地装置的电阻值均处于正常的范围内,这样一来就能够降低雷电对电力设备造成的危害[2]。
(三)建立标准化的铁路接触网设备防雷体系
进行改善时,应将前期的整治作为基础,而后针对铁路接触网线路雷击跳闸率、工作实践措施方案以及雷电的保护程度等多方面内容,建立更加完善化、标准化的防雷技术体系,确保相关工作得到深入的落实与执行。
(四)针对强雷区进行典型工作
对于一些重点的强雷区,应该将现有的技术进行保护,而后遵循安装避雷线为主、重点地区布置避雷器为辅的工作原则,对相关数据进行分析,准确的计算出在防雷的条件下,对铁路接触网的实际强化范围,有效的改善强雷区内的防雷效果,降低其对铁路行车秩序的影响。
(五)整体提高防雷技术,推动铁路接触网防雷工作进展
对于现有的铁路工程项目,如果没有使用规范化的接触网架空避雷线的相关技术与方法,那么则必须要确保在接下来的相关项目工程施工中,必须要严格的落实相关要求,采用接触网架空避雷线的施工技术与施工方法进行施工,从而整体性的提高防雷技术效果。
此外,为了能够进一步推动铁路接触网工程的开展力度,则需要将前期的一些工作成果与科研成果作为基础,制定合理的铁路接触网防雷保护技术准则,明确各种条例,以此推动铁路接触网防雷工作的进展。
综上所述,铁路接触网的防雷工作非常重要,为了能够做好铁路接触网防雷工作,则必须要对雷害发生的原因、规律进行分析,了解雷电灾害产生的影响,而后分析防雷工作现状,提出针对性的解决措施,以此提高铁路接触网防雷工作效率,确保铁路运行的安全性。
参考文献
[1]贾海南.普速铁路接触网雷害特征与防护[J].科学与财富,2018(18):12-13.
[2]张鹏程,刘志彤,栾正凯.铁路接触网防雷特征分析与防护措施研究[J].建筑细部,2019,11(18):56-57.