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普速铁路接触网防雷措施及建议

2017-09-06李久来

海峡科技与产业 2017年7期
关键词:防雷接触网铁路

李久来

摘 要:现代高速发展的科技给人们的生活带来了方便,其中之一就是有关于铁路的发展了。现在,四通八达的铁路网覆盖全国多所城市,这让人们的出行变得更加便捷了。越来越多的人选择铁路出行,但是,现阶段有关铁路的防雷方面还是处于不太完善的状态。因此,为了人们的安全出行,对以普速铁路为首的铁路接触网的防雷措施以及建议的探讨是很有必要的。

关键词:铁路;接触网;防雷

0 引言

技术科技的越来越成熟的发展,到今天人们的生活已经离不开电了。生活中充满了各种各样的电器设备和工具设施。组成生活的大半物品都是需要电能才能维持正常运行,今天所提到的普速铁路也一样需要电能。并且,随着铁路修建技术的日益成熟,铁路发展迅速,其便利快捷又经济实惠的特点使得选择铁路出行的人也越来越多。但是,因为铁路线绵长,其中的防雷措施很大程度上是处于欠缺的,而自然界的雷电速度快,危险性破坏力都很大,如果不能很好的处理铁路防雷的问题,就不能保障雷雨天人们的出行安全。因而,在此就普速铁路接触网的防雷措施以及建议做简短的探析。

1 普速铁路接触网说明

铁路经过不断的技术改良和发展,现在铁路多采用的是电气化运行。因而,以普速为首的铁路需要有设备设施来为车体提供电,以保证列车的正常运行。而接触网,就是担当着这样功能的设施,接触网是在电气化铁道中,沿钢轨上空“之”字形架设的,是在铁路上空架设起来,主要是配备为列车供电的输电线路。接触网不止一种,主要是根据接触网的接触类型划分而有不同种类的接触网,并且接触网主要是由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成[1]。

因为接触网所设置的地区,会因为电流电压密集并且需要能为列车提供充足的电能,接触网就需要高电压,这样会形成强烈的电流磁场等,就会更容易产生雷击事故的发生。在目前阶段的话,铁路接触网中大多还是采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱建筑而成的,虽然说从材料上看是混合制材料,但是它的防雷效果还是不太理想。

因为铁路线一般绵长,并且通车之后,也会产生比较大的噪音等,因而不太适合修建在住户多的地方,所以目前高速铁路的修建大多选择在在田野、郊区,高架桥梁等地方,因为所在的地区广阔就更容易发生雷击事故。而铁路接触网在受到雷电高压后,会出现一些如跳闸、重合闸等意外情况,但是在这个时候,接触网一般都还是能正常工作的,只是这也会使得接触网更容易遭受第二次雷击,并因此产生更严重的损坏情况。

2 普速铁路接触网防雷措施

2.1 普速铁路接触网的雷害

普速铁路接触网雷击问题的产生,可以大致分为两大类,直接雷击和感应电波电流的雷击。直接雷击,主要是指自然界的雷电对设备的直接击中而导致的雷电事故。虽然现在铁路周边的各类建筑物几乎都有建立避雷针等的避雷设施,但是在普速铁路接触网的防雷技术上,还是远远不够的。

密集的电路和信号会在雷雨天,吸引自然的雷电和感应电流电磁场。感应雷击,是自然界的雷电在产生电流时,在旁边区域附带产生的磁场电流电波导致雷击事故。自然雷电产生强大电流和电波的时候,涉及的区域范围比较大。因为强度较大,自然雷电在产生电流的同时会产生较大范围的感应电流和电波。当这些感应电流和电波产生较强的电磁场和较高的电压时,虽然在一定程度上不会直接造成电器设备的损坏,但是这些由雷电所附带产生的局部感应电流电磁场和电波会进入到普速铁路接触网的线路中,改变了正常电流电压的高低强度,会与通信或线缆的内部电流融合,被改变的不正常电压就会间接的造成电器设备或线路的损坏。

2.1 普速铁路接触网的防雷措施

2.1.1 布置避雷线和避雷器

众所周知的一般大型建筑物或者场所都会修建避雷针等一些避雷器来达到防雷的目的。因而在普速铁路接触网地区安置避雷线、避雷针等一些避雷器是基础的防雷措施。因为这些避雷器确实能在一定程度上减小雷电对接触网的雷害影响,虽然防护的级别较低。因为接触网的电压等级是工频单相交流制的25kV。并且接触网供电方式有单边、双边供电和越区供电。而单边和双边供电为正常的供电方式[2]。

在这样强烈的电压电流覆盖的地区,合理的布置避雷线,形成良好的避雷网效果,能有效的避免因雷电直接进入接触网线路中导致的雷击问题。而避雷线的安置要注意一下,一是避雷线的保护角度要在零到四十五度之间,二是雷电较强地区需要设立的避雷线要相对较多。

另一方面,因为感应电流以及感应电流所产生的电磁场会比较容易进入到线路中从而造成设备的损坏,因此,可以在电器设备上建立针对强度不同电流电压变化的装置,比如安置变压器等,来减小雷电产生的高强度电流对设备的损坏。

2.1.2 合理改进接地连接

除了基础的避雷设施,合理改进接地连接也是防雷措施的关键。因为接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。由于接触网是露天设置,没有备用,线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的,因而通过加装接地模块等途径减少接触网设备的接地电阻,使用绝缘距离大的复合材料的绝缘子等方法,都能够有效减少雷击造成的危害[3]。

2.1.3 减小信号影响

因为在铁路接觸网的地区,在通信线路较为集中的变电站区域,所能产生的电磁场就会更强也更频繁,为了避免这种自身的电磁场引来自然雷电的雷击,就可以安置一些具有暂时性屏蔽通信线路的密集信号,避免感应电流借通信线路产生的电磁场进入线路当中。综合自动化变电站一般也都是高压电线、光缆线缆密集的地方,密集的电线和强大的电流圈会产生强大的电磁场。通过疏散高压电线等来减少电流电磁场的产生,并且在这些高压线缆的周围要布置避雷网等避雷设施。通过应用一些有屏蔽效果的材料来干扰阻止和减少感应电流在线路中的进入和传播。对于雷电的接地引入装置也是需要合理的安置,这样也就能在一定程度上避免感应电流的进入,从而达到铁路接触网的防雷目的。

3 普速铁路接触网防雷建议

针对普速铁路接触网的防雷措施,在以上就进行的简单的说明,但是也并不是说做好了防雷措施,铁路接触网的防雷问题就万无一失了。确实,防雷措施是保证接触网安全防雷避雷的关键,但还需要工作人员具备一定的防雷避雷常识,并且组织工作人员对铁路接触网的设施设备进行定期的检修,一旦发现问题应该马上有效解决。

否则,时间长了,一是铁路的接触网地区设施设备容易出现问题,二是堆积的问题多了,解决的时候也比较棘手。另外,对于雷电雷击事故多发的地段,更是需要大家关注,首先要统计记录该地区的雷害情况,其次严格的检查是必须的,还需要合理的检测。只有做到铁路接触网的雷电防护措施和检测措施,才能在最大程度上保证铁路的运行安全,特别是雷雨天的行程安全。

4 结语

在电能建设已经很发达的今天,给人们的生活带来了很多意想不到的便利。而铁路的迅速发展更是让人们的出行更便捷化。然而当电气化的铁路给人们带来越来越便利生活的同时,也产生了一系列的安全因素,最大的安全隐患就是雷击。而普速铁路本身是一项庞大的工程,就必须要有防患于未然的想法和措施,从而最大限度的减少因雷电导致的危险事故的发生。

参考文献

[1] 于万聚主编.接触网设计及检测原理[M]. 中国铁道出版社. 1991

[2] 关象石,余立平.防雷技术标准若干问题的探讨[A].首届中国防雷论坛论文摘编[C]. 2002

[3] 铁路客运专线接触网防雷研究[J]. 范海江,罗健.铁道工程学报. 2008(08)endprint

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