吴桂全
贵阳市城市轨道交通集团有限公司运营分公司修务部供电科接触网，贵州 贵阳 550000
摘要：接触网作为一种特殊的输电线路，主要设置在铁路上方，为电气化铁路供电。架空接触网由于没有备用的室外供电装置，在运行过程中容易受到各种恶劣天气现象的影响。架空接触网一旦发生故障，必然导致交通中断，影响铁路的正常运输。电气化铁路接触网故障种类较多，故障处理也需要投入较多的人力物力，花费较长时间，因此实际工作中一些常见故障需要为接触网做好准备工作，保证接触网系统的正常运行，为电气化铁路运行稳定可靠奠定良好基础。
关键词：电气化；铁路接触网；电压保护
1 电气化铁路接触网概述
目前，我国铁路方面提供的数据表明接触网绝缘水平已经高达1200致1600毫米，除此之外，绝缘网的耐受电压水平也有所提升。但这种水平和高度只能适用于新建之后一段时间之内的电气化铁路运行，换而言之，该水平已是电气化铁路接触网最高的限度和最高的水准。因为随着使用时间增长，绝缘子会被外界空气和环境污染，从而使接触网的耐电压和绝缘水平呈下降趋势。与电力系统输电线路比起来，电气化铁道接触网更容易发生闪络的情况，所以在铁路运营中电气化铁路接触网更容易受到雷电天气的影响。所以要在理论上比较牵引供电系统接触网和供电系统输电线路，从实践中减少电气化铁路接触网遭受雷击的概率。
2 电气化铁路接触网施工不足
本文作者结合自身工作经验就电气化铁路接触网关节式分相过电压技术进行分析，总结其主要存在以下问题：一是施工人员素质，施工方提供的设备设备性能不满足要求，施工人员的素质也不一致，操作水平不一致，有些施工人员甚至没有接受过专业训练，从而影响了整个施工质量。其次，施工技术和施工标准仍然存在缺陷。在实际施工中，由于路基施工本身缺乏严格技术标准指导，导致在实际施工中存在一定的误差，会对电气化铁路施工质量产生较大的影响，我国电气化铁路发展较为缓慢，目前还处于发展阶段，在施工过程中，缺乏合理，科学的施工标准，技术建设中存在一些问题。存在较大的随机性，因此影响了施工质量。因此，我们也积极借鉴国外的执行标准，并结合我国的实际情况，总结电气化铁路施工中存在的问题，不断改进。
3 电气化铁道供电系统几种典型过电压的分析
3.1 大气过电压
大气过电压又称为系统外部过电压，是由雷电作用于供电设备引起。接触网设备-般露天布置在野外，容易遭受到雷击而发生事故。架空地线和避雷器的使用在一定程度上减少雷击概率是有帮助的，但雷害事故时有发生。
3.2 牵引变电所的露天设备
虽然在避雷针的保护范围内，但现实的情况是避雷器在雷雨季节动作次数明显偏多，高压侧一次设备遭受雷击的事故也不鲜见。大气过电压作为电气化铁道供电系统的一种典型的过电压已经越来越弓|起人们的重视。
雷电作用于供电设备有两种形式，-种是雷直击供电设备造成故障。另-种是雷击设备附近(一般在65米以内)使雷电通道邻近设备遭受到感应过电压。当有大气过电压出现时,通常容易出现的是绝缘闪络故障，引起断路器跳闸。大气过电压持续的时间相当短，如果设备绝缘介质电气强度得以恢复，工频电弧在自动重合闸动启动前熄灭，则重合闸重合成功的概率将大为提高。
3.3 接触网空载分闸过电压
接触网空载分闸过电压，即是指在人工操作过程时，断路器由合闸位置转为断开位置的过程中，线路所产生的过电压。
为了让铁路系统可以更好的发挥其本身的作用，对铁路进行养护维修，开展天窗作业是必不可少的一环，而在对接触网天窗作业的过程中，施工人员要进行倒闸作业，这时候空间线路便会在分闸的瞬间出现电弧现象。在通常情况下，在对接触网天窗作业的过程中，牵引变电所都会采用真空断路器作为馈线断路器，该设备属于灭弧能力比较强的断路器，发生击穿的概率小于5%，但是一旦分闸瞬间出现问题，空载闭合回路中就会发生高频振荡，电弧一旦重燃就相当于电路再次接通，造成极大的供电系统线路威胁，甚至人员伤亡。
4 电气化铁路接触网过电压保护措施
4.1 加装防止过电压保护装置
当发生单相接地、间歇性接地故障导致过电压时，过电压保护装置识别接地线路和故障相别，根据设定参数可进行保护跳闸，以消除过电压隐患，保护电气设备安全。保护装置实时采集变电站被监测母线的零序电压、三相电压，通过三相电压与零序电压幅值和相位关系判断铁磁谐振，并给出铁磁谐振告警，通知运维人员尽快处理。通过消弧线圈、消谐装置和过电压保护装置对线路过电压的处置方案进行对比分析，当发生单相接地过电压、间歇性接地过电压和谐振过电压时，过电压保护装置都有较好的解决方案，并且无须加装或改动现有一次设备，因此建议加装防止过电压保护装置来处理线路过电压的情况。
4.2 雷电侵入波保护措施
在进行防雷过电压保护处理时，应将侵入波保护最为重点，其对变电站内变电器以及电工设备产生的影响比较严重，影响系统的正常运行。在确定防雷过电压保护措施时，应在进线段保护的基础上，选择阀型避雷器来提高保护的效果。首先，应针对电力设备在运行过程中存在避雷器接地引线以及接地电阻性能下降的情况，并且随着使用年限的增长，设置的避雷器也会逐渐老化，导致残压大于额定值。因此，需要安排专业班组来定期对线路避雷器运行状态进行检测，对存在老化以及损坏等情况的设备、接地引下以及接地电阻等进行更换。其次，避雷器通过与被保护设备进行连接形成电感，同时也与被保护设备绝缘等值电容形成振荡回路，并且感应电势会与残压在振荡过程中进行迭加。这样在进行保护处理时，可以在被保护设备耐受电压与避雷器残压之间留出适当间隔，而间隔距离的确定则应按照过电压保护规程相关规定来选择。
4.3 供电体系内部过电压防治方法
而针对其他类型过电压，需由相关人员结合设备参数、作业方法以及经历的数据进行剖析与研讨。一般状况下，除大气过电压外，各类过电压的幅值一般于1.0p.u与2.0p.u之间，但大部分电压散布于1.3p.u邻近。接触网空载分闸以及重合闸所构成的过电压一般小于1.3p.u。但弓网离线所构成的过电压较为涣散，有时可达2.2p.u，可以对机车以及体系构成损害，应在作业傍边重视此类过电压。可进步断路器的灭弧才能，以便下降乃至消除供电设备内部所发作的过电压。现在，真空断路器在供电体系傍边的运用较为频频，可在供电设备傍边接入真空断路器，以到达按捺过电压的意图。一起也可在供电设备中运用带并联电阻型式的断路器，该型式断路器的主触头与电阻并联之后，若电弧在电路最晦气的状况下呈现重燃现象，则此刻的过电压仅有2.28倍。由此可见，短路灭弧才能的进步可以有用按捺供电设备内部所发作的过电压。短路器灭弧才能的进步会构成切除空载变压器过电压，但该类过电压持续时间短，对供电体系根本不会构成损害，并且易于限制。因而可以忽视该类过电压。现在，我国大部分供电体系所运用的变压器以激磁电流值较低的冷轧硅钢铁芯以及绕组电容值较高的绕组为主。
5 结语
接触网是牵引供电系统的重要组成部分，绝大部分裸露于自然环境中，需要采用必要的大气过电压保护措施。如果缺少防护措施或措施不当，可能引起绝缘子损坏、造成线路跳闸；同时雷击产生的侵入波可能引起站内电气设备损坏造成更大的事故，需重视接触网的防雷设计。
参考文献：
[1]赖俊驹．过电压保护器无线监测系统[J]．农村电气化，2017（11）：39-41．
[2]刘家军，刘创，韩斌．一种铁路电气化区段电力电缆头的监测保护装置[J]．电力系统保护与控制，2018，46（13）．