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行业新闻

中外接触网防雷状况简介

  10月18日,习近平代表第十八届中央委员会向第十九次全国代表大会作报告——

  加快建设创新型国家。

  创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑。要瞄准世界科技前沿,强化基础研究,实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。加强应用基础研究,拓展实施国家重大科技项目,突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新,为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑。加强国家创新体系建设,强化战略科技力量。深化科技体制改革,建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系,加强对中小企业创新的支持,促进科技成果转化。倡导创新文化,强化知识产权创造、保护、运用。培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队。

  日本和德国是目前世界上高速铁路相对较发达的国家,日本新干线是全世界第一条投入商业营运的高速铁路系统。在电气化铁路防雷设计中,日本根据雷击频度和线路重要程度,将其防雷等级划分为A、B、C三个区域,并规定了相应的防雷措施。A区为需全线架设避雷线的雷害严重区,属于重要线路;B区为需对雷害场所、重点设备进行防雷保护,在特别需要的场所,沿接触网架设避雷线,也属于重要线路;A、B区避雷器设置在牵引变电所出口,接触网隔离开关两侧,架空线与电缆连接处及架空线终端;C区为A、B区以外的区域,避雷器设置在牵引变电所出口,接触网隔离开关两侧及架空线与电缆连接处。

  德国铁路是欧洲铁路中具有代表性的铁路之一。实际测量结果表明,接触网每百公里每年的可能遭受的雷击次数仅为1次。由于雷击次数少,因此,仅在雷害严重区段加装避雷器,其他区段不设置避雷装置。因欧洲整体雷电活动强度较弱,故欧洲国家铁路防雷措施普遍较为简单。

  我国客运专线以高架桥为主,接触网遭受雷击的概率较大。我国高速铁路的接触网防雷设计主要参考TB10621—2014《高速铁路设计规范》和TB10009—2005《铁路电力牵引供电设计规范》两个标准。根据上述设计规范,通常在分相和站场端部绝缘锚段关节、长度2km及以上隧道的两端、供电线上网点和需要重点防护的设备等多雷区及强雷区设置避雷器。在各牵引变电所、分区所和自耦变压器(AT)所设独立避雷针,但并未单独架设避雷线以防止直击雷。在《铁路电力牵引供电设计规范》中,对于防雷接地方式有:

  (1)接触网支柱宜利用回流线或保护线作闪络保护地线的集中接地方式。

  (2)当成排支柱不悬挂回流线或保护线时,可增设架空地线实现集中接地;零散的接触网支柱宜单独设接地极接地(有信号轨道回路区段),或通过接地线直接接钢轨(无信号轨道回路区段)。

  (3)对于钢柱,回流线或保护线宜采用绝缘方式;对于钢筋混凝土支柱,回流线或保护线宜采用不绝缘方式,并应与支柱内部接地钢筋相连接。当设有综合贯通地线时,回流线或保护线均宜采用不绝缘方式。

  (4)与回流线或保护线连接的吸上线在有信号轨道回路区段可直接接扼流变压器线圈中性点,在无信号轨道回路区段可直接接钢轨。

  (5)避雷器应设接地极实现工作接地。

  为了减轻雷电对接触网造成的危害,科技工作者在分析国内外接触网防雷情况的基础上,引入了高速铁路电气几何模型(EGM)。通过对模型的分析计算以及与现有防雷措施的比较,同时结合杭深高铁杭州供电段的防雷现状,提出了杭深高铁杭州供电段接触网防雷的改进措施,得出了杭州供电段每百公里每年的雷击跳闸率,为杭州供电段制定相关防雷指标及改进方案提供了理论依据。

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