电气化铁路10kV贯通线系统绝缘遭雷击损坏的研究和预防.docVIP

PAGE PAGE 1 电气化铁路10kV贯通线系统绝缘遭雷击损坏的研究和预防 　　摘要：文章介绍了电气化铁路10kV贯通线系统遭受雷击的表现形式，分析了10kV贯通线系统遭受雷击的原因，提出了防止10kV贯通线雷击损坏的研究与预防。 　　关键词：10kV贯通线系统；雷击损坏；研究与预防 　　Abstract:thearticleintroducesthe10kVtransfixionofelectrifiedrailwaylinesystemshockforms,analyzesthe10kVbreakthroughlinesystemshockreasonsandputsforwardthepreventing10kVbreakthroughlineofresearchandpreventionlightningdamage. 　　Keywords:10kVbreakthroughlinesystem;Lightningdamage;Researchandprevention 　　中图分类号：F407.6文献标识码：A文章编号： 　　内蒙古境内高原起伏、地势起伏不平，雷电活动强烈，电气化铁路处于高、强雷区，10kV贯通线系统经常遭受雷电袭击，造成配电所跳闸停电、击毁10kV贯通线支柱等供电故障，严重影响铁路行车安全，因此加强10kV贯通线系统绝缘遭雷击损坏的研究和预防具有重要意义。 　　一、10kV贯通线系统遭受雷击的现象 　　电气化铁路10kV贯通线是户外供电装置，经常遭受风、雨、雷击等恶劣气候条件的影响，一旦受到雷电侵入，将对10kV贯通线造成严重的危害性，具体现象为：①雷电击穿10kV贯通线高压绝缘子，使10kV贯通线故障停电。②引起10kV配电所跳闸，中断供电使铁路运输无信号而瘫痪。③在隧道中，由于10kV贯通线用电缆敷设，一旦遭雷击查找故障特别困难，因而造成停电时间较长，致使铁路运输很难及时恢复。 　　二、雷击10kV贯通线的特点 　　雷击10kV贯通线包括直接雷击和感应雷击等。 　　直接雷击是指雷电直接作用于贯通线上，使其产生直击雷过电压，过电压叠加后其峰值可达上千千伏甚至更高，导致10kV贯通线设备烧损。 　　感应雷击是指雷电作用于10kV贯通线附近，雷击对地放电后，空气中迅速变化的电磁场在10kV贯通线上产生感应过电压。感应过电压一般为数百千伏，引发10kV贯通线跳闸事故较多，但比直接雷击危害性较小。 　　三、10kV贯通线系统遭受雷击的原因 　　（一）避雷器性能不佳 　　以前电气化铁路10kV贯通线所使用的各种避雷器，其性能指标不仅不高，而且稳定性也很差，需要进一步提高，像作为主要性能指标的“避雷器失效率”一直以来都是一个问题。避雷器一旦失效，不仅需要让使用方立即察觉，而且需要保证其呈开路状态，否则将带来无法估量的损失。因此我们不选用常规阀型避雷器和氧化锌避雷器，而采用最先进的自托式氧化锌避雷器进行放电预防。 　　（二）接地电阻较大，从而降低10kV贯通线耐雷水平 　　电气化铁道沿线为实线性黄土，土壤电阻率普遍较高，尤其是大准铁路唐公塔～清水河、丹州营～黍地沟，多处于岩石地段，因此制作低电阻地网十分困难，而且投入很大；使用常规方法作成地网后，其接地电阻大都随着时间的推移而不断增高，而且随一年四季气候的变化而不断变化。用常规方法做成的地网，其常规金属接地极很容易被酸、碱、盐和土壤中污染物所腐蚀，在腐蚀过程中不仅其接地电阻不断增加，而且其寿命都很短，一般不超过3年。 　　（三）10kV贯通线的接地数量不足 　　大准铁路全线264km，10kV贯通线的隔离开关、电缆头、变电台及部分杆塔都有接地装置，但多年来，被铁路沿线村民偷盗严重，有部分丢失，已经起不到接地作用，因此10kV贯通线的接地数量应及时补足。 　　四、10kV贯通线系统绝缘遭雷击损坏研究与预防的分析 　　经过实地了解和查看设计10kV配电所在输入端已安装有额定电压10kV的高压避雷器；输出端都装有额定电压10kV的避雷器。根据多年的运行情况来看，配电所遭受雷击损坏的设备概率很低，可以说配电所的前后两级避雷器已经很好地起到了防雷保护的作用。但是各地反应在配电所两端架空10kV贯通线上，每年多次发生因雷击而造成10kV贯通线绝缘子被击穿损坏，从而造成故障停电中断行车的事故屡见不鲜。 　　10kV贯通线绝缘子所能承受的绝缘耐压约为35kV，而雷电直接击中10kV贯通线某点上，雷电流从落雷点沿10kV贯通线向两端传输过程中产生的冲击电压约为1500kV，是10kV贯通线绝缘耐压的42.8倍多，将击穿10kV贯通线的绝缘子。 　　其冲击电压按下式计算： 　　U=L?di/dt 　　式中：L为10kV贯通线的冲击电感，通常取L＝1.5μΗ/m 　　di取