崔亮

摘要：社会经济的快速发展为交通行业的发展提供了良好的条件，铁路作为重要的交通工具之一，铁路建设的安全性逐渐受到重视。牵引供电系统对铁路的安全有着较大的影响，在牵引供电系统的运行过程中，雷击是造成供电故障的重要因素，通过分析雷电防护中存在的问题，采取有针对性地措施加以解决，有效防范雷击事故的发生。基于此，本文阐述了铁路牵引供电防雷体系的内容，分析了铁路牵引供电接触网雷电防护中存在的问题，并对铁路牵引供电接触网雷电防护措施展开探究。

关键字：铁路;牵引供电;接触网;雷电防护

前言：铁路的发展与经济发展有着密切的关系，铁路交通运输的发展对我国国民经济的增长影响较大。为保证铁路运输的顺利进行，应有效解决铁路中存在的安全问题，尤其是铁路牵引供电接触网雷电防护问题，雷电的发生不仅会导致铁路牵引供电接触网的破坏，还会造成严重的人员伤亡。因此，通过对铁路牵引供电接触网雷电防护技术的不断研究，分析防雷体系存在的问题，采取有效的措施加以解决，以确保接触网的安全性。

1 铁路牵引供电防雷体系的概述

铁路牵引供电与线路运输能力之间互相平衡时，才能够满足列车运行速度等各方面的要求，我国变电所在避雷装置的安装方面，仅在隧道口的两端等重要部位进行了安装，由于铁路一般建设在高架上，接触网支柱需要借助桥墩进行接地，这样的接地电阻是不合格的，很容易发生绝缘闪络现象，只有在高架桥的两边安装避雷设备才能够起到较好的作用。防雷体系非常重要，一旦铁路牵引供电系统遭到雷击，则会导致铁路列车停止供电，严重影响铁路的正常运行，甚至引发铁路安全事故的发生，造成较大的人员伤亡以及经济损失。因此，做好铁路牵引供电防雷工作非常重要，这不仅关系着铁路运输的安全，还对我国经济增长有着较大的影响。

2 铁路牵引供电接触网雷电防护中存在的问题

2.1 直击雷防护问题

在铁路建设中，为了提升土地利用率，保证铁路的安全运行，通常会使用高架桥对铁路进行施工，铁路沿线的地势较为开阔，高架桥的高度也较高，而接触网的高度也非常高，周边没有较多建筑物，从而在一定程度上增加了接触网的雷击概率，很容易出现绝缘损坏等现象，引发牵引变电所发生跳闸反应。铁路牵引供电系统通常是由牵引网、变电所构成的，变电所雷击防护技术较为成熟，而牵引网在直击雷的防护方面依然存在较大的问题，我国牵引供电系统在雷电防护设计中主要考虑35kV输电线路，没有设置避雷针，很容易遭受直击雷的影响。直击雷的入侵通常分为三个方面，一，从承力索入侵，在发生雷击之后，绝缘子会发生闪络现象;二，从正馈线入侵，在发生雷击之后，悬式绝缘子处发生闪络现象;三，从保护线入侵，发生雷击之后，在以上两处都会发生闪络现象[1]。

2.2 冲击接地电阻问题

铁路之间的牵引电流各不相同，相比普通铁路的牵引电流来说，高速铁路更大一些，钢轨泄露电阻较大。由于普通铁路钢轨电压较低，在线路维护过程中，不会轻易出现触电事故，并且绝缘保护使用时间较长。而高速铁路则刚好相反，在线路维护过程中存在较大的风险，并且绝缘老化速度较快。高速铁路通常使用综合接地，部分区域需设接地极，且接地电阻阻值有着较高的要求。在铁路运行过程中，一旦受到雷击就会出现电流，引发泄流问题，从而导致接地电阻阻值发生较大的改变，使绝缘子发生闪络情况。

2.3 不同地区雷电防护的差异问题

由于地区不同，土壤参数以及雷电会存在较大的差异，铁路跨度较大、线路较长，所以，在铁路建设过程中，通常会遇到不同情况的土壤参数以及雷电，而不同雷电参数也会造成不同的危害，因此，防雷设计应结合实际情况。但是，在铁路牵引供电防雷设计工作中，很容易忽视这方面的影响，从而导致防雷措施缺乏一定的实用性，无法起到较好的防雷作用。

3 铁路牵引供电接触网雷电防护措施

3.1 雷击保护线、避雷线的过电压保护

保护线升高能够在一定程度上减少雷击所带来的危害，并且有效承力索以及正馈线。在架设完避雷线之后，防雷保护方式就会发生较大的改变，通常情况下，防护方式会发生两种变化，一，避雷线与支柱遭受雷击之后，地电位慢慢升高，产生的防护方式为反击雷防护;二，避雷线遭受电击之后，接触网与正馈线会形成感应雷防护。直击雷产生的影响是固定在某一范围之内的，架设完避雷网之后，正馈线、T线绝缘子可以反击闪络。在实际防护过程中，首先，将接地电阻的阻值缩小，以此减少接地电阻带来的冲击;其次，加大避雷器以及支柱上面的接地极，从而有效提升雷击防护的效果[2]。

3.2 雷击承力索以及正馈线的防护

针对铁路牵引供电接触网直击雷现象，应依据电力系统110kv线路所制定的防雷措施，制定合理的防护措施，有效缓解直击雷对铁路带来的危害。首先，国家应结合牵引供电接触网雷击情况制定相应的防护措施，有效应对铁路雷击事故的出现;其次，结合110kv电力系统制定合理的防护措施。最后，保护线的提升、使用避雷针、回流线等措施应用，都能够在一定程度上起到雷击防护的作用。

3.3 雷电监测

雷电监测系统是目前雷电监测研究中较为先进的方式，这也是全自动计算机系统，能够实时对雷电进行监测，通过借助计算机在线系统，完成雷电的实时监测。由于气象部门的雷电监测功能较为成熟、完善，铁路可以参考气象部门的雷电监测系统，并结合自身实际情况构建相应的监测系统，从而准确地预警雷电的信息。此外，由于铁路每一区域的雷电参数存在较大的差异性，将雷电活动较强与较弱的区域划分开，结合实际情况制定相应的防雷措施，并依据雷击故障信息等，明确感应雷以及直击雷的对应防护措施，以此实现差异化防雷。

3.4 绝缘子的防护

雷击过电压时会导致绝缘子出现闪络现象，并且使绝缘子造成永久性损坏，带来较大的经济损失。针对绝缘子破坏这一现象，应在水平、悬式绝缘子的两边添加包含间隙，也可以安装带有间隙的避雷针，以此起到较好的防护作用。通过采取合理的防护措施，有效定位雷击闪络的位置，从而保护绝缘子，使其免受损坏，并减少雷击事故的发生，这样大的方式虽然能够起到一定的防护作用，但同时也存在一定的弊端，导致线路抗雷击能力降低，一旦发生雷击现象，就会出现跳闸情况[3]。

3.5 工程施工把控

在具体的雷电防护措施實施过程中，应加强对实施全过程的把控，首先，针对区间接触网，在其支柱顶部设置独立的避雷线;提高对雷电防护接地的重视程度，当接触网遭受直击雷或者反击雷的时候，好的接地电阻能够有效降低绝缘部件的损坏程度，并且减少跳闸的次数。其次，如果支柱的顶部设置有避雷线，那么其他的各种弱电设备接地位置距离支柱至少在15米之上，如果有条件的话，还可以将独立的避雷器设置相应的接地极。最后，对接触网雷电防护的设计，工作人员应做好区域内跳闸次数、雷电强度的统计工作，并对防雷措施的可行性进行核算。

结语：铁路牵引供电系统的安全性非常重要，在了解到防雷体系重要性的基础上，应增强雷击防护意识。针对铁路牵引供电接触网中存在的直击雷防护问题、冲击接地电阻问题等，通过采取过电压保护、雷电监测、绝缘子防护等多项措施，提升铁路牵引供电接触网的防雷能力，保证铁路运行的安全。

参考文献：

[1]周海杰.浅析高铁牵引供电网雷电防护系统设计[J].科技与创新，2020（08）：130-131.

[2]王秀英.浅谈铁路牵引供电系统防雷技术[J].中国航务周刊，2021（52）：52-53.

[3]刘志强.牵引供电系统防雷与接地研究[J].电子世界，2021（18）：180-181.