學生姓名李傑
學號101645
專業班級： 電氣化鐵道技術302307班
指導教師丁萬霞
本**主要闡述接觸網雷害分析及防雷措施。接觸網是電氣化鐵道系統必不可少的主要設施之一，特點是沒有備用線路，發生任何事故，都將中斷鐵道運營。接觸網線路長，穿越山陵曠野，遭受雷電襲擊的機率大，容易受雷擊導致電氣裝置損壞。
接觸網沒有避雷線，接觸網上裝有少量的避雷器，其工作接地直接接在鋼軌上，或接入軌道電路的軛流變壓器線圈中點。這樣的簡單方式對防止雷電過電壓是不夠的。
本文就是針對鐵路電網結構及特點，研究雷電過電壓及其保護措施，保證鐵路電網的安全執行，減少雷擊損失。這不僅對鐵路運輸具有重要的經濟意義，也對加快社會物質流動和經濟建設步伐具有重要的意義，也是工程實際中需要研究解決的熱門課題。
我國客運專線建設速度加快，所經地區地理、氣象、氣候條件差別較大，情況複雜，如果接觸網不設避雷線，易遭受雷擊引起損壞。為保證接觸網執行的高可靠性在分析德國、日本接觸網防雷措施的基礎上結合我國電氣化鐵道現狀，提出接觸網系統防雷的改建建議。通過分析和理論計算，對客運專線接觸網系統防雷進行研究。
針對電氣化鐵道中部分線路遭受雷擊較頻繁的現狀對廣深線接觸網遭受雷擊跳閘進行了統計分析，建議廣深線全線架設架空地線架空地線採用柱頂方式安裝。在強雷區應設定避雷線對客運專線應切實做好避雷器和避雷線的接地，保障避雷設施正常執行。
關鍵詞：接觸網；雷害分析；防雷措施
目錄摘要 i
引言 1
1 電氣化鐵道概述 2
1.1 電氣化鐵路接觸網概述 2
1.2 電氣化鐵路組成和分類 2
1.3 接觸網的地線 5
1.4 避雷器技術 6
1.4.1 避雷器的作用 8
1.4.2 間隙、磁吹間隙 8
1.4.3 高壓電容器 10
1.4.4 鋁電解避雷器 11
1.4.5 氧化鋅避雷器 11
1.4.6 管型避雷器 12
1.5 交流電氣化鐵道接觸網上採用的避雷器 14
1.6 吸流變壓器與回流線 15
2 接觸網雷害分析 16
2.1 國外高速鐵路防雷設計概況 16
2.1.1 德國鐵路防雷現狀 16
2.1.2 日本鐵路防雷現狀 16
2.2 國內接觸網防雷設計概況 17
3 客運專線接觸網防雷措施 18
3.1 雷電流的概率分布 18
3.2 接觸網遭受雷擊過電壓的分析 19
3.2.1 直接雷颱 19
3.2.2 雷電反擊過電壓 19
3.2.3 感應雷擊 20
3.2.4 接觸網耐雷擊水平計算 20
3.3 接觸網遭受雷擊跳閘統計分析及防雷建議 20
3.3.1 現場例項 20
3.3.2 跳閘分析 21
3.3.3 廣深線防雷建議 21
3.4 避雷器設定的分析 22
3.4 客運專線接觸網防雷建議 22
結論 24
致謝 25
參考文獻 26
鐵路是我國的主要交通幹線，規劃近期將建成鐵道總里程80000km，其中電氣化鐵道20000km,佔全國鐵路營業總里程的24%，但電氣化鐵路承擔運量佔我國鐵路總運量的1/3以上。在四大交通中，飛機造價太高，汽車運力不足，輪船受地理條件限制，因此，鐵道必將是國民經濟發展的先行，高速、過載電氣化鐵道是鐵路運輸發展的方向。根據國家制定的戰略發展規劃，今後相當長的時期內將重點發展交通和能源。
接觸網是電氣化鐵道系統必不可少的主要設施之一，特點是沒有備用線路，發生任何事故，都將中斷鐵道運營。接觸網線路長，穿越山陵曠野，遭受雷電襲擊的機率大，容易受雷擊導致電氣裝置損壞。接觸網沒有避雷線，接觸網上裝有少量的避雷器，其工作接地直接接在鋼軌上，或接入軌道電路的軛流變壓器線圈中點。
這樣的簡單方式對防止雷電過電壓是不夠的。例如：廣州東至深圳段，全線80km（139正線公里，730條公里），2023年8月28日正式開通運營後，當年雷電活動僅剩的個月內就多次發生雷擊閃路、跳閘，接觸網的鋼筋混凝土支柱數十根發生電燒傷，支柱上小塊混凝土炸裂，沿線電務訊號裝置多處發生擊穿、燒損，嚴重地威脅到了鐵路行車裝備的安全。
所以，必須對接觸網的防雷保護狀況給予高度重視，目的是減少雷電對接觸網的危害，保證鐵路電網安全執行。2023年4月18日，全國鐵路迎來第五次大提速，如果不能很好的保證鐵路電網的防雷安全，也就不能保證鐵路交通的順暢，提速也就無意義了。
接觸網雷害分析及防雷措施是否得當對電氣化鐵路有一定的影響，希望通過對此課題的研究自己能對這方面的知識有更深層次的了解。
中國的電氣化鐵路採用了目前國際上普遍使用的先進的25kv單相工頻交流制。其優點為：牽引供電系統的結構簡單，牽引變電所損耗小、間距大、數目少，機車粘著效能和牽引效能良好，大大降低了建設投資和運營費用。
在鐵路運輸中，目前存在著三種主要牽引動力:蒸汽機車牽引、內燃機車牽引和電力機車牽引。採用電力機車牽引列車執行的鐵路稱為電氣化鐵路。
它和蒸汽、內燃機車牽引的鐵路相比，增加了一套牽引供電系統，是電氣化鐵路裝置上的主要特點，牽引供電系統主要包括牽引變電所和接觸網兩大部分。接觸網是電氣化鐵路中主要供電裝置之一，是沿鐵路線上空架設，其功用是通過它與電力機車受電弓直接接觸將電能傳送給電力機車的一種特殊形式的輸電線路，是一種無備用的戶外供電裝置，經常受冰、雨、雪、風等惡劣氣候條件的影響，一旦損壞將中斷行車，給鐵路運輸生產帶來損失。所以，對接觸網在設計方面和日常維護方面提出以下基本要求：
1、接觸懸掛應彈性均勻，高度一致，在高速行車和惡劣氣候條件下，能保證正常取流。
2、結構應力求簡單，並保證在施工和運營檢修方面具有充分的可靠性和靈活性。
3、壽命應盡量長，具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力。
4、應注意節約有色金屬及其他貴重材料，以降低成本。
5、在日常維護時，按標準化作業程式，堅持標準化作業，嚴格按照裝置m技術標準檢修，嚴禁憑經驗、臆測行事。
6、按鐵道部《接觸網安全工作規程》、《接觸網執行檢修規程》中的巡視週期、檢修週期，定期進行巡視檢修。對開展停電作業的，若"天窗"不能兌現，應按其檢修週期進行測量，發現影響行車的裝置，立即報段生產排程和供電排程，要點檢修。在檢修前，應做好臨時安全措施並做好記錄。
（1）電力機車
從防制到獨立開發，我國的電力機車已經形成了韶山車族電力機車，其牽引功率已達9000 kw，時速超250km/h,和諧號動車組成為客運專線主要運營車輛。
圖1.1 韶山車族電力機車
受電弓以（68.6＋9.8）n的接觸壓力緊貼接觸線摩擦滑行，將電能引人機車。
圖1.2 受電弓
（2）接觸網供電
接觸網供電是向電力機車供電的特殊輸電線路。接觸網上的額定電壓：為25kv，由於較長距離的供電，在輸電電線路和接觸網中產生的電壓和電能損耗，使接觸網未端電壓降低。
為了使接觸網未端不低於電力機車的最低工作電壓，牽引變電所饋出母線上的額走電壓為27．5kv。圖1.3所示為直接供電方式的供電系統。
圖1.3供電系統
1—高壓輸電線，2—牽引變用所，3—饋電線，4—接觸網，6—電力機車；7—鋼軌
·接觸網的供電方式
1>單邊供電
2>雙邊供電
3>越區供電
（3）接觸網的組成
圖1.4接觸網組成
1、接觸懸掛
接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連線零件。
接觸懸掛應滿足以下要求：
（1）接觸懸掛的彈性應盡量均勻。
（2）接觸線對軌面的高度應盡量相等。
（3）接觸懸掛在受電弓壓力及風力作用下應有良好的穩定性。
（4）接觸懸掛的結構及零部件應力求輕巧簡單，做到標準化。
（5）另外，要結合國情盡量節省有色金屬及鋼材，降低造價。
2、支援裝置
支援裝置用以支援接觸懸掛，並將其負荷傳給支柱或其它建築物。
支援裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建築物的特殊支援裝置。
3、定位裝置
定位裝置包括定位管和定位器。
功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板執行軌跡範圍內，保證接觸線與受電弓不脫離，並將接觸線的水平負荷傳給支柱。
4、支柱與基礎
支柱與基礎用以承受接觸懸掛、支援和定位裝置的全部負荷，並將接觸懸掛固定在規定的位置和高度上。
1．地線的作用
接觸網地線是起保護作用，地線將接觸網裝置中非常帶電的金屬部分於鋼軌連線起來，當絕緣子發生擊穿，閃絡或因老化而嚴重漏電時，變電所保護裝置回立即反映事故狀態，迅速切斷電路。
接觸網雷害分析及防雷措施
學生姓名 學號專業班級 指導教師 本 主要闡述接觸網雷害分析及防雷措施。接觸網是電氣化鐵道系統必不可少的主要設施之一，特點是沒有備用線路，發生任何事故，都將中斷鐵道運營。接觸網線路長，穿越山陵曠野，遭受雷電襲擊的機率大，容易受雷擊導致電氣裝置損壞。接觸網沒有避雷線，接觸網上裝有少量的避雷器，其工作接...
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