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铁路变配电所的雷击危害性和有效防雷

2019-11-29 11:37:52

 [摘要]铁路系统对于人们的日常安全出行有着重要作用,变配电所的安全运行对于铁路运输的安全更是有着决定性作用。在这些灾害中,雷电危害的破坏性最强,并且危险系数最大。因此,有效地防雷工作是铁路变配电所安全管理的一个重要方面,对于铁路正常的电力传输产生着直接影响。

[关键词]铁路变配电所;雷击危害性;有效防雷

当前,我国的铁路变配电所的安全防护方面工作的开展近年来已经初步取得了成效,截止至今全国大约有85%的铁路变配电所已经实现了全方位监管、智能化监控,但是铁路变配电所在安全防护方面的工作中仍然存在着一些缺陷。其中,最为突出的一个问题就是铁路变配电所雷击防护能力较。因此,为了可以对于我国铁路变配电供应模式进一步的完善,并且构建更加安全稳定的交通电力资源传输模式,对于发展中存在的不足进行完善,将此作为铁路发展的一个基石。随着我国当前的铁路运输电力应用的范围的不断扩大化,对于铁路电力传输工作有了更高的重视。铁路变配电所的防雷是一个综合的系统工程,本文主要通过对铁路变配电所雷击危害的分析以及有效的雷害防护措施进行分析研究,以期达到减轻雷击对铁路变配电所危害的目的。

1铁路变配电所的雷击危害

近年来,电气化铁路遭受雷击的情况时有发生,影响铁路系统的正常运行,造成了严重的经济损失。研究如何进一步提高电气化铁路的防雷能力显得尤为重要。因此,基于现有的电气化铁路防雷措施,结合实际的电气化铁路变电所、接触网安装过程的施工经验,探讨进一步增强电气化铁路防雷功能的部分措施。铁路变配电所与铁路传输资源供应和铁路运输信息传输,以及各个站点之间的日常服务的正常运行有着密切的关联。所以,当铁路变配电所受到雷击的时候,铁路运输的总体结构将会出现电力传输受阻的现象,从而导致铁路信息传导发生弱化,对于铁路运输工作的正常开展造成严重的影响。另外,铁路变配电所在遭受到雷击之后,铁路的主要干线的电力传输网络,将有可能会出现电力传输结构多处损坏的情况,从而使得大部分的高压传输的线路网络将会出现短路情况或是电路二次回流的问题,使得线路发生起火的危险问题,或是发生线路大面积漏电的问题,这种问题将会造成巨大的经济损失,甚至有可能会发生人员伤亡的情况,所以是铁路运输中相对而言较为问题严重的电路应用事故[1]。除此之外,当前我国在设定的铁路变配电所分布结构的时候,通常是根据区域来进行划分的,所以如果当某一段的铁路变配电所线路遭受雷击,将会出现大面积的铁路电流供应线路损坏的严重情况,从而造成铁路瘫痪,这也是铁路变配电所在受到雷击时,所产生的危害之一。

2发生事故的原因及问题

2.1线路耐雷水平比较低雷雨天气下的输电线路在经历雷击的时候,并没有造成线路绝缘闪络的单相接地最大雷电流值就是指耐雷水平。其输电线路的耐雷水平的好坏是用来对输电线路的抗雷击性能进行衡量高低的一个重要的标准,并且还与实际线路建设的状况之间有着很强的关联性,例如,配电系统运行线路的维护状况、建设地周边崎岖的地理情况、绝缘子片数、电力杆塔的高度、接地电阻阻值以及绝缘子的型号规格等。对于铁路变配电所的雷击事故结果进行详细的分析,可以发现变配电所配电线路通常情况下只有3片绝缘子,线路安装的绝缘子相对较少、设备的维护也比较的差。而这种情况可以通过使用架空输电线路中绝缘子的方式,这种方式对于爬电距离有着良好的增加作用,并且还具有绝缘作用,在发生极端雷雨天气时,而由于该线路的绝缘水平整体非常的低,所产生的各种雷击现象,都很容易对接地线路造成对地闪络的情况[2]2.2运行与维护中的问题配电线路发生的事故一般的原因都是因为受到外力破坏或是线路本身存在的缺陷引起的。所以,为了能够详细并充分的掌握电力线路以及其相关设备的运行状况,以及对于缺陷和安全隐患可以及时的发现、消除,需要对于其定期的进行巡视,确保配电线路一直是处于安全平稳的运行状态。由于架设的方式存在着不同,所以配电线路一般将其分成电力电缆以及架空线路两种,但是这两种之间在运行维护方法上差别比较大,因此在维护期间,需要基于其实际情况来进行维护。并且铁路变配电所采用的通常是单电源供电的形式,而且还没有配置备用的电源。由于设备长时间的在恶劣的环境下运行以及投运的时间较长,从而导致设备产生已经劣化的大量的绝缘子。并且由于有了很长时间的挂网,从而会致使会发生电热老化的情况。在平常天气下配电线路还可以正常运行,但是如果一旦处于雷雨天气,那么就会容易导致配电线路遭受雷击,并且在经历雷击的一瞬间,短路电流将会直接导致绝缘子过热,然后变配电所江会发生断电的情况[3]2.3铁路变配电所的防雷机制还不够完善防雷机制在发生雷击的时候,可以有效地减少电力线路产生绝缘子闪络以及断线的问题,然后导致变配电所断电,从而保护电力系统可以正常的安全运行。线路如果已经受到雷击并且产生了过电压,但是却没有引起绝缘子闪络,其相应的保护器会立即开始将身的用处发挥出来,例如,限流元件指引放电并截断工频续流,然后达到防雷的目的。这是为了线路即便正处于瞬时过电压的状态中,仍然可以使得线路得以正常工作和电力系统的正常运行。但是如果铁路配电线路仅仅通过一条进线段来进行防雷保护,将会导致线路在受到雷击的时候,过电压破坏绝缘线路以及绝缘子闪络。

3铁路变配电所的有效防雷

3.1雷电过电压波问题的保护外部电流借助铁路变配电所进行线路的传输,并通过与内部电流同步传输的电流危害现象就是雷电过电压波。而雷电过电压波的危害,不仅会导致雷电传输到的电流被破坏,另外,也极有可能会引发连带式的反应,从而导致某一区域的所有铁路变配电所中拥有的所有设备受损,所以,雷电过电压波带来的威胁也是铁路变配电所遭受的雷击危害最为严重的形式之一。而现代铁路变配电所对于防护雷电处理的有效地措施,主要是实行间距式的雷电过电压波防护措施,以此来进行防护作用。例如,某一个铁路变配电所的电力传输线路的总长度为1000米,并且在雷电防护的过程中,是根据20米间距的比例,然后可以将其一共分为50份。并且施工人员需要使用绝缘子、线路传输防雷器,然后在每一段线路内,都建立雷电传输绝缘保护装置以及雷电互感器,这是为了一旦铁路变配电所在后期进行传输应用的过程中,如果存在着雷电过电压波危害,被影响到的线路,将会在第一时间之内对于雷电影响的范围加以控制,从而可以有效的隔绝雷电传输范围,并且减小雷电过流传输带来的影响[4]3.2直接式雷击防护这种方式的累计对于铁路变配电所来说,是一种最为基本的危害形式,并且相比较其他的来说,也是对于铁路变配电所影响最小的一种雷击危害形式。通常情况下,大多数时候采用的是构建避雷针的方式来进行防护的作用。因此,可以为铁路变配电所设计单独的避雷针。并且避雷针构建在地表电阻率在1000Ω以上的地区效果会更好,然后以铁路变配电所的地理坐标位置为圆心,设计一个在特定半径的区域性防雷保护装置,并进行构建。而且在对此实际使用期间,独立式避雷针在铁路变配电所的周边范围内可以形成一道防雷监控网络,如果铁路变配电所的周边范围一旦发生问题,避雷针将会在第一时间内对于外来电力将其引入到其他方向,从而使得铁路变配电所不会遭受到雷电直击。3.3雷击感应危害的防护雷击感应危害问题,也是当前铁路变配电所受到的雷击危害的形式之一,并且其对于现代铁路电路再进行传输时的影响,是介于直击性电流传输与过流波侵入之间的一种电流危害,这种危害会对铁路变配电所的电力传输监控硬件造成直接性的摧毁。因此,为了可以减少雷击感应对于铁路变配电所带来的危害,可以采用在铁路变配电所四周装置呈隐藏性的雷击感应装置。3.4铁路变配电所的防护技术的引申与探究随着当前铁路变配电所的电力传输应用范围不断地扩大着,所以变电所的资源供应的范围也在随之扩大。要想实现铁路变配电所有效应对雷击危害,就需要将雷电防护技术的优势有效的发挥出来,除了需要防护常见的铁路变配电所雷击危害问题,还需要对铁路变配电所不断的进行雷击危害的有效性处理[5]

4结语

综上所述,由于雷击危害在大自然中存在着多种形式,所以需要针对性的分析不同的危害,然后将在铁路变配电所的设计当中应用防雷技术,并通过使用各种有效地防雷措施,以此来达到预期效果。所以,对于铁路变配电所的雷击危害及有效地防雷技术进行分析,可以为我国当前的电力传输结构的资源拓展以及综合供应带来更为重要的技术借鉴作用。

【参考文献】

[1] 刘朝晖.铁路变配电所的雷击危害及防雷技术分析[J].设备管理与维修,2017(15):32-34.

[2]甘超.铁路变配电所的雷击危害及防雷技术分析[J].科技创新与应用,2017(05):166-167.

本文摘自科技经济导刊杂志。

铁路变配电所的雷击危害性和有效防雷

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