地铁接触网雷击处理措施

张学文

摘要：在地铁的牵引供电系统中接触网是系统的主要组成部分。因为在设置中具有特殊性，所以当其发生故障时候，就会影响到整个供电系统，从而影响到列车的正常运行。所以实际操作中一定要对地铁的接触网严格的管理，防患于未然。

关键词：轨道交通；接触网；雷击；处理措施

一、地铁接触网的基本知识

在地铁的接触网中一般电源是采用1500DVC，由交流35kV经过牵引变电然后通过整流机组来降压、整流也是上述的1500VDC，最后通过直流开关屏向触网进行供电。

二、触网雷击处理措施

在地铁触网的雷击处理措施中，主要是针对防雷措施来说，因为地铁在现代生活中是非常重要的交通工具，所以应该对地铁的雷击处理未雨绸缪，防患于未然。所以本文主要是针对触网的防雷措施来作探讨。

（一）羊角避雷器

羊角避雷器主要是在1500VDC的触网里面保持8毫米的间歇。它的一端连接触网，另外一端连接的是地网。因为是金属的构件，在自然环境中会随着环境的改变而出现热胀冷缩的现象，所以必须对它进行维护、保养。同时为了避免其出现由于一些外界的物质（主要是针对一些鸟类）影响造成短路的情况，应该在间歇的接地上还要留3毫米的空间。这种避雷器的结构很简单，维护也很方便，但缺点就是容易出现短路的情况。

（二）金属氧化物电涌保护器

（1）带间歇的复合绝缘氧化锌电涌保护器

这种保护器可以隔离电网运行的电压，保持MOA不受到电压的威胁，而且它的额电电压也比较低。在MOA出现故障时候，触网还能够正常的运行。但是这种电涌保护器的缺点就是保护特性比较差，由间歇决定其的放电特性。

（2）不间歇的复合绝缘氧化锌电涌保护器

这种保护器的保护性特别好，在地铁运行中可能会突然出现大于电网承载能力的电压，所以它的额定电压比上诉的带间歇的复合绝缘氧化锌电涌保护器药高，所以残留下来的电压也高，如果使用的时间比较长，那会使得保护器出现老化的现象，必须要定期对其进行检修。

（三）架空接地线

这种方式主要是为了避免雷电直接接触到触网。它类似于避雷线的作用。在国内主要是按照GB50057-94附录四来计算保护范围。在国外运用到架空接地线的比较多，其中最主要是应用概率性雷击距离保护范围的求取方法。下图就是一个例子，它主要是设置架空地线以及输电的线路作为中心，然后把园周的半径设置为rw ，当雷电AB进入时，击中架空地线；雷电先入BC时，击中输电线路；当雷电在C和大帝之间时，击中地面。

三、案例分析——宁天线雷击跳闸故障分析

1、故障现象：

1）14：30：51长芦牵混所212开关（上行）di/dt+△I保护动作（故障电流536A，持续时间12.75ms），开关跳闸，联跳对侧葛塘牵混所214开关。14：31：19长芦212自动重合闸成功， 14：31：24葛塘214自动重合闸成功。

2）14：33：30长芦牵混所213开关（下行）瞬时过流保护动作（故障电流8834A）、di/dt+△I保护动作（故障电流676A，持续时间17.25ms），开关跳闸。对侧化工园牵混所211开关di/dt+△I保护动作（故障电流362A，持续时间17.75ms），开关跳闸。14：34：03长芦213自动重合闸成功， 14：34：02化工园211自动重合闸成功。

3）14：35：36长芦牵混所214开关（上行）di/dt+△I保护动作（故障电流1537A，持续时间10.25ms）、瞬时过流保护动作、本体大电流动作（15000A），开关跳闸。14：35：37对侧化工园牵混所212开关di/dt+△I保护动作（故障电流364，持续时间21.5ms），14：36：08长芦214开关自动重合闸成功（维持63ms）后di/dt+△I保护动作（故障电流563A，持续时间19.25ms）、瞬时过流保护动作、本体大电流动作（15000A），开关跳闸。14：36：43化工园212开关自动重合闸成功， 14：36：45长芦214开关第二次自动重合闸第二次成功。

4）15：28：21沈桥牵混所所212开关 di/dt+△I保护动作（电流204A，持续时间20.75ms），开关跳闸（收到邻所联跳信号）。15：28：22方沈区间所214开关瞬时过流保护动作（9616A）、di/dt+△I保护动作（电流652A，持续时间14.75ms）、大电流本体动作，开关跳闸（收到邻所联跳信号）。15：28：54沈桥212开关自动重合闸成功，15：28：55方沈区间214开关自动重合闸成功。

5）15：38：15八百桥牵混所所212开关di/dt+△I保护动作，开关跳闸（收到邻所联跳信号）。15：38：15沈桥牵混所所214开关di/dt+△I保护动作（电流214A，持续时间24.75ms），开关跳闸（收到邻所联跳信号）。15：38：47八百桥212自动重合闸成功，15：38：48沈桥214自动重合闸成功。

2、接触网专业检查情况

1）检查长芦至化工园上行时发现长芦上行站台07-230号支柱处接触线有明显由于受电弓导致的烧伤痕迹；另外对烧伤的线索做了相应的处理。

2）检查长芦至化工园下行时发现区间08-051号支柱的承力索下锚绝缘子有被雷击烧伤的痕迹。由于高度较高，加上设备中心接触网作业车不能使用，导致此处绝缘子未作处理。（后期处理）

3）检查方沈区间所至沈桥上行时发现14-166号支柱的斜腕臂绝缘子有被雷击烧伤的痕迹及时对其进行了更换。

4）检查沈桥至八百桥上行区段时发现15-134号支柱的平腕臂绝缘子有被雷击烧伤的痕迹，及时对其进行了更换。

5）葛塘至长芦区段，检查人员共计平推检查两遍，未发现线索烧损或绝缘子击穿现象。

3、原因分析：

1）长芦-葛塘上行、长芦-化工园上下行、方沈区间-沈桥上行、沈桥-八百桥上行，该地区属南京市雷电密集区，高架站接触网因雷击大电流造成直流开关跳闸。

2）长芦-化工园上行由于雷击造成电客车故障？（同时开关跳闸？），第一次重合闸不成功（合闸又跳）。降弓后第二次重合闸成功？

4、整改措施：

1）14：35：36-14：36：09，长芦牵混所214开关分、合闸两次，SCADA后台缺少一次开关分、合闸变位报文，而装置录波发现开关分、合闸报文齐全，判断为214第一次合闸到第二次分闸时间只有63ms，后台没采集到开关分、合闸报文造成，SCADA专业对报文进行梳理，将全线直流开关变位的信息予以确认。

2）建议增加雷电聚集区高架区间避雷器安装密度，对高架区间接地网络进行排查，确认完好。

四、结论

上述只是简单的对避雷的方法进行了阐述，在实际的操作过程中要结合地铁触网的特点来设计避雷的方法。