刘冬雪 霍明峰
呼和浩特市机械工程职业技术学校 内蒙古呼和浩特市 010051呼和浩特市铁路局工务机械段 内蒙古呼和浩特市010010
摘要：我国高速铁路的建设发展不仅方便了我国人民的生活，同时还可以缩短外出时间。牵引供电系统对于我国高速铁路来说尤为重要，其严重的影响到了高速铁路的正常运营，如果它遭受到了强烈的雷击，就会对其运行产生巨大影响，同时还可能因此出现巨大的经济损失。雷击问题成为了我国牵引供电系统的主要安全故障原因之一。所以，应该切实地做好保护高速铁路牵引供电操作系统的防雷电工作。
关键词：高速铁路;牵引供电系统;雷电防护体系;研究
引言
我国的高速铁路的安全运行很重要，其中的牵引供电系统对于我国高铁的安全运行责任意义重大，如果这一系统出现了安全故障问题，就可能会影响到我国高速铁路的正常运行，因而遭遇雷击安全事故成为了高速列车安全运行中的主要问题之一。一旦其中的牵引供电系统被雷电击中，列车就会出现供电中断的不正常现象，进而形成被迫停车的安全事故，严重的情况可能会造成列车的安全事故，出现列车人员伤亡以及财产损失等问题。所以，我们应该做好我国高速铁路中的牵引供电系统的雷电保护防御措施和工作。
1我国高速铁路的主要防雷电体系
（一）国外的相关体系
日本在进行防雷体系的设计过程中，依据雷击的不同发生频率以及各个线路中的重要程度，分别把其划分成为不同的几种区域，在不同的区域中应该采取不同的防雷应对措施。相比而言，德国每年发生的雷击次数就很少，所以在进行设计的过程中一般不考虑防护直击雷，所以只考虑到对感应雷过电压采取的避雷针形式来进行限制。综上，我国应该吸收并合理借鉴日本完备而又复杂的防雷体系。
（二）我国高速铁路的防雷体系
与国外的防雷体系相比，我国的高速铁路应该采取自耦变压器的主要供电方式，然而，列车中的牵引供电系统大多数都是通过变电所以及牵引网所组成的。对于很多变电所使用的雷击防护措施已经逐渐变得成熟，而牵引网大多数都没有进行直击雷的防护措施，并没有把避雷针和避雷线设置安装在相关线路上，仅仅在列车的线路变电所的入口、出口等重要部位中都安装了精确的避雷针和避雷器。如果在列车线路经过山体隧道的过程中，其内部没有很强大的绝缘能力，应该及时把避雷针设置在山洞隧道口的两边。高速铁路列车在经过高架桥过程中应该把避雷针安置在两端。
2当前我国高速铁路牵引供电系统雷电防护存在的问题分析
2.1没有全面考虑直击雷防护
我国的高速铁路在进行防雷击设计时，应该考虑到是在35kV的输电线路中，同时需要按照普速铁路的相关规范来进行设计，在接触网防雷线中一般不会设计上避雷针，只在较为关键的几个设备处加上几个避雷针。对于直击雷来说，它一般会从三个地方侵入到接触网上，分别是雷击承力素、雷击保护线、雷击正馈线。
2.2没有充分考虑好冲击接地电阻
对于高速铁路来说，它具有列车牵引电流大和钢轨泄漏电阻大的特点，这是和普速铁路最大的不同点，高速铁路沿线的维修人员可能因此而发生触电危险，同时它还具有很快的绝缘老化程度，因此，而影响到牵引供电系统，从而对其正常运行造成影响。针对高速铁路的这些特点可以采用综合接地的方式。一旦高速铁路遇到雷击，雷击电流会对其产生巨大的冲击力，发生泄流的只是其中的一小部分，这会使得接地电阻突然过高，绝缘子会因此而出现闪络的情况。
2.3没有充分考虑到各地进行雷电防护的不同需求
我国地大物博、人IZl众多，各地的地质和气候条件等各不相同，所以需要考虑的土壤和雷电参数也不相同。
在高速铁路的架设过程中，因为会涉及到比较广泛的地域，所以其线路的跨度比较长，同时一条高速铁路会经过很多的线路，这其中的土壤参数和雷击参数是不相同的，因为雷电参数的不同所产生的危害就各不相同，所以在设计雷电防护时需要具有较强针对性。但在实际设计高速铁路雷电防护时，一般不会考虑到这种地区的差异性，所以也就没有完美的雷电防护设计措施，没有做到进行全面的雷电防护。
3高速铁路牵引供电系统雷电防护体系
3.1接触网的防雷建议
3.1.1接触网防雷措施的几点原则
（1）按照不同区间的不同的特点来制订接触网防雷措施；（2）按雷区来划分并与实际的跳闸统计数据联系起来分析制订防雷措施；（3）结合站场接触网和站房等防雷措施；（4）利用不同的接闪气如避雷针和避雷线进行优势互补，并相互结合；（5）根据不同的地理位置及气候条件，设计与之对应的防雷强度措施，保证防雷的同时保证经济效益。
3.1.2高速铁路客运专线的防雷建议
（1）在雷雨较多的地方，比较空旷的地区以及高架桥梁段需要着重做好雷电防范工作。（2）在绝缘避雷针，避雷线进行架设的时候，要以当地区域接触网所受的雷电强度和跳闸数据作参考依据，并根据实际情况，调节避雷器的安密度，并与放电间隙相结合，来进行雷击的预防。（3）将避雷线架设在区间接触网的顶端，根据雷电日数来确定避雷针数量。（4）通过计算保证避雷针、避雷线的有效防雷范围。（5）支柱两侧的高压带电部分可以用柱顶布置来达到防雷的效果使直击雷对接触网高压部分的放电量大大减少。（6）通过避雷线的绝缘架设和避雷针单独接地，使支柱直击雷和反击雷对接触网高压部分的放电量大大减少。
3.2精确计算
由于避雷针、避雷线等避雷设备其自身的避雷范围有限，而多种避雷设备的运用，将会增大其避雷范围，通过对其进行计算，就能够确定整体的避雷范围，从而对可能存在避雷漏洞的区域进行更为有效的防护，避免某些区域缺乏防护而遭受雷击。
3.3制定科学的防雷规范
（1）分流。避雷针的作用实质上是主动引雷入地，防止被保护物遭雷击。避雷针尖（又称接闪器）引入雷雨云上的电荷，引下线将电荷引到接地体上，接地体将电荷快速释放到大地中。
（2）接地。在计算机网络系统中，为保证其稳定可靠的工作、保护计算机网络设备和人身安全，解决环境电磁干扰及静电危害，需要一个良好的接地系统。接地和等电位连接方式。
（3）等电位连接。将机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接，以均衡电位。
3.4综合接地系统方案
（1）电气化：路基地段接触网的回流线（或PW线）通过吸上线接到信号轨道电路的完全横向连接的空心线圈中点或扼流变压器的中点，再通过完全横向连接线或扼流变压器的中点接入综合贯通地线。接触网的回流线（或PW线）通过吸上线接到信号轨道电路的完全横向连接的空心线圈中点或扼流变压器的中点，再通过完全横向连接线接入综合贯通地线，无信号轨道电路的完全横向连接的空心线圈中点或扼流变压器的中点的地方，接触网支柱直接接入综合贯通地线。
（2）信号：沿线信号设备的安全地线和屏蔽地线、工作地线均接入综合贯通地线。
（3）通信：沿线长途通信电缆地线、电缆槽支架、漏泄电缆悬吊钢索等的屏蔽地线均接入综合贯通地线。
综上所述，只有做好高速铁路牵引供电系统的雷电防护系统，才能确保高速铁路运行的安全可靠；同样只有健全和完善高速铁路牵引供电系统的雷电防护系统才能使高速铁路牵引供电系统防护雷电的能力得到进一步提升。
参考文献：
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