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《高铁雷电防护措施探讨》摘录
来源: | 作者:山西防雷检测 | 发布时间: 66天前 | 300 次浏览 | 分享到:


国内外高速铁路及国家电网防雷对策


      中国、日本以及德、法、意大利等欧洲国家高铁发展程度较高。日本和欧洲国家地理位置及气候差异大,雷电活动特征相差较大,因此高铁的防雷措施也大不相同。

      日本在60 年代就建成新干线,是全球最早实现高速铁路商业运营的国家。作为西太平洋岛国,日本雷电活动的频次和强度远高于内陆国家, 为保障高铁新干线的运行安全, 根据线路重要性和所处区域的雷击频度依次递减,划分为A、B、C 三级区域,并分别采取全线、部分和不架设接闪线的措施。三级区域均在架空线接地处、变电所进出线处、接触网隔离开关等位置加装电涌保护器。


欧洲地区地理位置和气候原因,雷暴并不活跃,高铁防雷措施也较简单。作为高铁运营里程仅次于中国的德国,高铁网遍布全国,其城际快线(ICE)时速达320 km。根据有关部门监测,德国高铁的接触网每百公里每年仅可能遭受1 次雷击。为兼顾防雷和建设成本, 仅在雷电相对频繁的区域加装电涌保护器以钳制感应雷电过电压, 其他地方无任何防直击雷措施。

  国家电网的高压输电线路为保障供电安全根据电压等级采取针对性的防雷措施。35 kV 以下架空线路绝缘水平低,直接利用混凝土柱内钢筋自然接地,不架设接闪线;110 kV 线路最上方均布设接闪线以降低雷击造成的损失;330 kV 以上线路全程架设双接闪线。由于完善的防雷设施,国家电网抗雷击能力较强,高铁在“7·23”因雷击造成一系列故障期间,电力系统对温州附近高铁车站、 变电所供电专线均运行正常,未受雷雨天气影响。

   不同于国外,中国构建的“八纵八横”高速铁路网,横跨经纬度广阔,地理环境、气候环境多种多样。牵引网和供变电所组成高铁动力供电体系, 多数高铁线路为高架桥路段.高铁的供电线路及接地系统如图1 所示,雷电可能击中高铁供电系统的不同部位,造成雷电灾害。

高铁防雷措施的技术经济性及优缺点分析


      目前高铁采用的主流防雷措施包括架设接闪线、加设电涌保护器、安装并联间隙三种,本节着重比较分析各项措施的优缺点及其造价成本。

  接闪线

      接闪线是架设在线路最上方的线路, 在地闪先导向下发展时形成局部电场强度较高空间产生向上先导,形成闪电通道,使地闪仅对接闪线放电,有效接闪分流,对高铁接触网发挥屏蔽功能。有效降低高铁接触网遭雷击概率和绝缘子击穿闪络现象, 减少雷电灾害造成的跳闸率和损失。接闪线架设成本约为每公里2 万元。


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