郑鹏 张红
徐州懿鸣安全防护科技有限公司 江苏 徐州221000
摘要：城轨柔性接触网沿线路上空架设，作为电力机车输电的供电形式，接触网系统的可靠性直接影响着列车的安全运行。在露天环境中，接触网系统容易受到地理位置和气候条件的影响，处于重雷区的接触网设备遭受雷击的频率较高，雷击不仅会损坏设备，增加运营维护的工作量和投资，还有可能直接影响城轨线路的正常运营。
关键词：地铁，防雷装置，检测
引言
随着现代科学技术的飞速发展，铁路和轨道交通信号电子化设备的应用大幅增加，先进的设备在雷雨季节能否安全稳定地运行，是目前需要研究的一个新课题。城市轨道交通工程有多种接地类型，按用电设备类型可分为电气设备（强电）接地、机电设备接地、信息技术设备（弱电）接地三类。其中信息技术设备接地分为系统接地、保护接地、防雷接地、功能接地等。
1雷击对接触网的危害
雷电是不同电荷云层之间的放电现象，具有极高的瞬时电压。当雷电击中露天供电接触网线路时，雷电冲击电压可能造成绝缘子永久击穿，导致短路跳闸故障。一旦发生跳闸事故，将引起行车中断，严重影响运行秩序。同时，雷击产生的过电压可通过接触网传入牵引变电所，引起变电所内二次设备损坏，造成巨大的经济损失。
2城市地铁交通防雷装置检测技术规范要点
2.1“规范”的编制背景
据不完全统计，北京、上海、南京、深圳和成都等城市的地铁均出现过雷击事故，严重的雷击事故造成整条线路中断数小时，相关城区的交通几近瘫痪。雷电能够直接击在输电线路或车厢上，也能通过电磁感应损坏电子电气设备和信号系统。地铁防雷装置检测尚无相关国家标准，在地铁开通较早的省市，例如：四川、山东、上海、宁波等均发布了适用于当地的地铁交通防雷装置检测技术规范，中国气象局也发布了气象行业标准《地铁雷电装置检测技术规范》提出了地铁雷电装置检测的一般要求。贵州属于喀斯特地貌，贵阳地铁1号线是全国第一条在喀斯特地质区域修建的地铁，是全国第一条在大比例岩溶发育地区建成的地铁，同时贵州雷暴天气多发，地闪平均密度在国内排列第四位，属雷电高发区域，加上地铁所涉及的电力、电子、信号和通讯等技术的多样性和复杂性，地铁穿流在城市不同地域，下垫面状态不一，既有局部独立防雷，也有综合统一防雷，对防雷安全检测造成极大困难，难免会出现防雷重大安全隐患查不出的情况。参考行业标准和外省相关地方标准，结合贵州地貌特点和雷电多发性，因此需要制定适合贵州当地更详细的“规范”，针对以上风险，将为地铁开展防雷检测提供技术支撑，能够更全面检查防雷隐患点，及时整改，减少雷击事故的发生。
2.2科学选择供电方法
对于城市轨道供电系统安全运行工作，科学选择供电方法可为确保供电系统运行安全提供保障。（1）工作人员应明确当前供电系统供电稳定性情况，根据供电系统运行反馈情况，选择合适的方式手段进行加强处理[7]；（2）工作人员应根据当前供电系统抗干扰能力表现情况，增强供电系统整体的抗干扰能力，避免出现隐患问题；（3）工作人员应结合供电方法的主要原理，明确各类供电方法可能会对城市轨道交通供电系统产生的影响，结合利弊分析结果选择合适的方法进行应用。
2.3安装避雷器
避雷器是一种过电压保护设备，用于保护接触网或变电所等供电设备免遭雷电产生的大气过电压和操作过电压对设备的危害。避雷器与被保护设备并联且位于电源侧，其放电电压低于被保护设备的绝缘电压，沿线路侵入的过电压将首先使避雷器击穿并对地放电，从而保护其后面设备的绝缘。
当过电压对地瞬间放电后，避雷器迅速恢复对地的绝缘，从而起到保护作用。
2.4优化牵引供电系统供电方式
城市轨道交通牵引供电系统在供电方式的选择上可从直流或交流两种形式进行合理选择，结合近几年的发展情况来看，为进一步加强城市轨道供电系统的运行安全性，行业内部人员主张利用直流制与交流制混合应用模式，稳定提升城市轨道供电系统的运行安全水平。在具体应用过程中，直流制供电方式可以视为牵引供电系统常用的供电制式。通电运行过程中，牵引变电所从中压网络中获取电流，大量电流经降压整流机组处理后，以直流电形式存在。直流电会输送到牵引网中，为列车提供电能，直流制供电方式主要立足于地铁牵引电机需求，将整流装置安装于牵引变电所中，以减轻车身重量。除此之外，直流牵引网会按照供电连贯方式，在列车运行出现故障时，可以实现单边供电、大双边供电间的切换管理，以确保列车可保持稳定运行状态。直流制供电方式在诸多弊端问题，如线路损耗大、供电距离短。
2.5共用的网状联结星形网络
对于新建项目，通信、信号等信息技术设备房内均应采用共用的网状联结星形网络的接地方式，根据《低压电气装置第4-44部分：安全防护电压骚扰和电磁骚扰防护》（GB/T16895.10-2010），这种接地方式又分为水平和垂直的等电位联结接地方式[3]。水平等电位联结是将信息技术设备金属外壳用尽量短直的PE线联结到设备房内静电架空地板下的铜质网格上，实现低阻抗的信号接地。铜质网格与低压配电箱内的PE母排联结。铜质网格尺寸一般为信息技术设备工作频率波长的1/10，结合设备房静电地板装修，可取不大于600mm×600mm，编织铜带宽度为60～80mm，厚度约0.6mm，以增大表面积，降低高频条件下的阻抗。
2.6接地装置连接材料
接地装置连接材料，材料规格符合GB500572010《建筑物防雷设计规范》[4]中表5.1.2规定，过渡电阻不应大于0.2Ω，接地装置连接材料的检测内容见表3。依据GB50157-2013《地铁设计规范》[5]，站台门设备室设备应采用综合接地，接地电阻不应大于1Ω。站台门与列车车厢宜保持等电位，当与钢轨有联接需求时，站台门与钢轨应采用单点等电位连接，门体与钢轨连接等电位电阻值不应大于0.4Ω；正常情况下人体可触及的站台门金属构件应与车站结构绝缘，门体与车站结构之间的绝缘电阻不应小于0.5MΩ，每侧站台门应保持整体等电位。当站台门与列车车厢无等电位需求时，站台门应通过接地端子接地，接地电阻不应大于1Ω。
结束语
当前各检测企业使用的防雷装置检测报告形式多样，突出反应没有严格执行国家标准、行业标准;另一方面，任何标准模板也不可能尽善尽美地的反应各类检测对象特点，因此，对特定检测对象(例如大型游设施摩天轮等)防雷类别的划分，需要结合《规范》精神灵活处理，不能生搬硬套，更不能凭主观臆断，否则会发生错误，产生安全隐患;独立防雷装置空气中的间隔距离Sa1、Sa2、地中的间隔距离Se1是重要的安全性能指标，不能漏检。并且，间隔距离是一个动态指标，不能仅仅依据冲击接地电阻来判断合格与否，每次定期检测都要通过间隔距离公式进行计算来判定独立防雷装置是否合格。
参考文献
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