鐵路變配電所的雷擊危害及防雷技術(shù)分析

劉琦

摘 要：防雷擊工作是鐵路變配電所安全管理的重要分支，對(duì)鐵路正常的電力傳輸有著直接影響。隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸中電力應(yīng)用的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)鐵路電力傳輸工作開展受到的重視程度越來越高?；诖?，本文對(duì)鐵路電力傳輸結(jié)構(gòu)的探究，以朔黃鐵路為例，主要從鐵路變配電所的雷擊危害和防雷技術(shù)方面進(jìn)行探究，為現(xiàn)代鐵路中電力安全性傳輸，鐵路電力結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供技術(shù)借鑒。

關(guān)鍵詞：鐵路變配電所；雷擊危害；防雷技術(shù)

中圖分類號(hào)：U224.25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）03-0170-02

鐵路變配電所是鐵路電力供應(yīng)的樞紐，對(duì)鐵路傳輸過程中的電力正常應(yīng)用有著直接影響。目前，我國(guó)鐵路變配電所的安全防護(hù)工作的開展已取得可喜成就，當(dāng)前，國(guó)內(nèi)85%的鐵路變配電所實(shí)現(xiàn)了智能化監(jiān)控、全方位監(jiān)管，但鐵路變配電所的安全防護(hù)依舊存在著管理缺陷。鐵路變配電所雷擊防護(hù)能力弱化，就是當(dāng)前鐵路變配電所面臨的主要問題之一。為了進(jìn)一步完善我國(guó)鐵路變配電供應(yīng)模式，構(gòu)建更穩(wěn)定、安全的交通電力資源傳輸模式，完善其發(fā)展中的不足作為開啟鐵路發(fā)展新篇章的首要步驟。

1 鐵路變配電所的雷擊危害

鐵路變配電所與鐵路運(yùn)輸信息傳輸、鐵路傳輸資源供應(yīng)，以及各個(gè)站點(diǎn)日常服務(wù)的正常運(yùn)行都有著密切聯(lián)系。因此，當(dāng)鐵路變配電所收到雷擊影響時(shí)，鐵路運(yùn)輸?shù)目傮w結(jié)構(gòu)，都會(huì)出現(xiàn)電力傳輸受阻，鐵路信息傳導(dǎo)弱化的問題，影響鐵路運(yùn)輸工作的正常開展。

同時(shí)，鐵路變配電所受到雷擊后，鐵路主要干線的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)，會(huì)出現(xiàn)多處電力傳輸結(jié)構(gòu)損壞的局面，造成大部分高壓傳輸?shù)木€路網(wǎng)絡(luò)、出現(xiàn)短路、電路二次回流的問題，從而出現(xiàn)線路起火，線路大面積漏電的情況，這將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡，是鐵路運(yùn)輸中問題較為嚴(yán)重的電路應(yīng)用事故[1]。

此外，當(dāng)前國(guó)內(nèi)設(shè)定的鐵路變配電所分布結(jié)構(gòu)，一般以區(qū)域進(jìn)行劃分，當(dāng)某一段鐵路變配電所線路發(fā)生雷擊問題時(shí)，很容易出現(xiàn)大面積鐵路電流供應(yīng)線路損壞，造成國(guó)內(nèi)鐵路樞紐集中癱瘓，這也是鐵路變配電所受到雷擊危害之一。

2 鐵路變配電所防雷技術(shù)實(shí)踐分析

2.1 直接式雷擊防護(hù)

直接式雷擊是鐵路變配電所最基本的危害形式，也是相對(duì)其他而言，對(duì)鐵路變配電所影響最小的雷擊危害形式。一般情況下，我們通常采用構(gòu)建避雷針的方式進(jìn)行防護(hù)。

其一，為單獨(dú)設(shè)計(jì)的避雷針。這種避雷針構(gòu)建在地表電阻率在1000Ω之上地區(qū)的效果更佳，其設(shè)計(jì)以鐵路變配電所的地理坐標(biāo)位置為圓心，構(gòu)建一個(gè)特定半徑的區(qū)域性防雷保護(hù)裝置。在實(shí)際使用過程中，獨(dú)立式避雷針能夠在鐵路變配電所周圍形成防雷監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，一旦鐵路變配電所周圍出現(xiàn)問題，避雷針可以第一時(shí)間將外來電力引入到其他方向，達(dá)到保護(hù)鐵路變配電所不受雷電直擊的目的。

其二，為嵌入式避雷針。該種防護(hù)措施則是將避雷針架構(gòu)在鐵路變配電所的原有電力傳輸線路上，上部線路間應(yīng)用絕緣子對(duì)線路傳輸環(huán)境絕緣，下部分與地面構(gòu)建電流傳導(dǎo)線路。當(dāng)雷電直擊到鐵路變配電所線路時(shí)，絕緣子保護(hù)線路不受干擾，連接線路將雷擊電流傳輸給地面，也能夠達(dá)到線路預(yù)防雷擊危害的效果。

2.2 雷電過電壓波問題的保護(hù)

雷電過電壓波是指外部電流借助鐵路變配電所傳輸線路，與內(nèi)部電流同步傳輸?shù)碾娏魑：ΜF(xiàn)象。雷電過電壓波的危害，不僅會(huì)破壞雷電傳輸?shù)降碾娏?，同時(shí)，也很容易引發(fā)連帶式反應(yīng)，導(dǎo)致某一區(qū)域鐵路變配電所中所有設(shè)備都受損，因此，雷電過電壓波的危害，也是鐵路變配電所雷擊危害最嚴(yán)重的形式。

一方面，現(xiàn)代鐵路變配電所防護(hù)雷電處理的措施，實(shí)行間距式雷電過電壓波防護(hù)措施進(jìn)行問題防護(hù)。舉例來說，朔黃鐵路有限責(zé)任公司在L區(qū)域鐵路變配電所的電力傳輸線路總長(zhǎng)為1000米，實(shí)行雷電防護(hù)是過程中，按照20米間距的比例，將其分為50份。施工人員運(yùn)用絕緣子、線路傳輸防雷器，在每一段線路之中，分別建立雷電互感器與雷電傳輸絕緣保護(hù)裝置，一旦鐵路變配電所后期傳輸應(yīng)用過程中，存在著雷電過電壓波危害，受到影響段的線路，將在第一時(shí)間控制雷電影響的范圍，有效隔絕雷電傳輸范圍，從而減小雷電過流傳輸對(duì)其影響。

另一方面，設(shè)定雙重性線路鐵路變配電所雷電防護(hù)線路的方法，也是解決雷電過電壓波問題的有效措施。這種線路防護(hù)的方式，主要用于鐵路變配電所中母線傳輸部分的防護(hù)。例如：朔黃鐵路有限責(zé)任公司鐵路變配電所的母線共計(jì)有2根。電力傳輸保護(hù)人員，分別在兩根母線上增加了單獨(dú)的母線電流防護(hù)線路，無論變電所的電流外部干擾多大，保護(hù)線路都能夠?qū)⒛妇€正常傳輸之外的電流都分散出去。那么，當(dāng)鐵路變配電所受到雷擊時(shí)，母線外層的保護(hù)線路，就會(huì)將半路侵入的外部電流也分擔(dān)出去，達(dá)到保護(hù)電路傳輸母線電流穩(wěn)定性的作用。

2.3 雷擊感應(yīng)危害的防護(hù)

雷擊感應(yīng)危害問題，也是鐵路變配電所的雷擊危害的一種形式，它對(duì)現(xiàn)代鐵路電路傳輸?shù)挠绊?，介于直擊性電流傳輸與過流波侵入之間的電流危害之間，主要是對(duì)鐵路變配電所的電力傳輸監(jiān)控硬件造成直接性摧毀。為了減少雷擊感應(yīng)帶來的危害，可以將鐵路變配電所周圍的雷擊暴露式裝置，變更為隱藏性雷擊感應(yīng)裝置[2]。

舉例來說，朔黃鐵路有限責(zé)任公司結(jié)合金屬電流耦合現(xiàn)象，在傳統(tǒng)單線路雷電防護(hù)監(jiān)控的基礎(chǔ)上，設(shè)定多方面雷電防護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)，增加了雷擊線路空間檢測(cè)，等電位連接屏蔽能力，實(shí)現(xiàn)電路結(jié)合耦合式分析程序。當(dāng)鐵路變配電所防雷系統(tǒng)感應(yīng)到了周邊雷擊隱患，監(jiān)控程序就會(huì)發(fā)出雷電危害保護(hù)命令，切斷電路傳輸裝置，啟動(dòng)程序中的電力保護(hù)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的雷電防護(hù)技術(shù)相比，新系統(tǒng)能夠在雷電危害擴(kuò)大前，做好防護(hù)應(yīng)急處理，因此，也就能夠最大限度的電力防護(hù)系統(tǒng)的技術(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電力防護(hù)系統(tǒng)的有效運(yùn)用。

同時(shí)，新型鐵路變配電所感應(yīng)技術(shù)，將鐵路變配電所的一次供電設(shè)備與二次供電設(shè)備區(qū)分管理。朔黃鐵路有限責(zé)任公司鐵路變配電所的雷擊危害防護(hù)措施為5部分，電流防護(hù)系統(tǒng)能夠按照線路電流傳輸?shù)谋壤瑢?shí)行系統(tǒng)式的電流傳導(dǎo)，構(gòu)建一個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控裝置。一旦鐵路變配電所中的線路受到雷擊，則電力運(yùn)維檢驗(yàn)人員，將會(huì)及時(shí)運(yùn)用系統(tǒng)進(jìn)行線路監(jiān)控、防護(hù)，最大限度的區(qū)分了系統(tǒng)監(jiān)控與電路傳輸中保護(hù)的作用，從而達(dá)到了對(duì)鐵路變配電所雷擊危害問題的有效性防護(hù)。

2.4 變電所的防護(hù)技術(shù)的引申與探究

隨著現(xiàn)代鐵路變配電所的電力傳輸應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，變電所資源供應(yīng)的因公范圍也在不斷拓展。實(shí)現(xiàn)鐵路變配電所雷擊危害的有效應(yīng)對(duì)，有效發(fā)揮雷電防護(hù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，除了針對(duì)常見的鐵路變配電所雷擊危害問題作出防護(hù)，同時(shí)，也需要不斷進(jìn)行鐵路變配電所雷擊危害的有效性處理。

舉例來說，朔黃鐵路有限責(zé)任公司變配電所安全管理人員，結(jié)合現(xiàn)代電力傳輸模式，每天都會(huì)對(duì)鐵路變配電所的電力傳輸情況進(jìn)行分析。當(dāng)檢驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)鐵路變配電所存在電力傳輸安全隱患時(shí)，維修人員將在第一時(shí)間針對(duì)問題，進(jìn)一步延伸線路小故障分析，對(duì)可能誘發(fā)雷擊危害問題的因素進(jìn)行探究，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代鐵路變配電所雷擊危害的多視角分析。案例中電力管理人員，能夠?qū)㈣F路變配電所雷電技術(shù)研究，與鐵路變配電所日常線路管理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代電路防護(hù)工作的高效實(shí)施，為鐵路變配電所雷擊危害工作的有效實(shí)施，提供更有效的技術(shù)防護(hù)措施[3]。

此外，鐵路變配電所防雷技術(shù)的發(fā)展，可以靈活運(yùn)用現(xiàn)代化監(jiān)控技術(shù)，形成鐵路變配電所主體線路防護(hù)，各部分電路結(jié)構(gòu)的分布式檢驗(yàn)。如，鐵路變配電所安全檢驗(yàn)人員，運(yùn)用紅外線對(duì)鐵路變配電所的電流傳輸防雷裝置外部掃描檢驗(yàn)等裝置，實(shí)行鐵路變配電所防雷技術(shù)應(yīng)用的雙向性操作，基本上構(gòu)成了現(xiàn)代變電所的防護(hù)技術(shù)的引申與探究技術(shù)開發(fā)循環(huán)體。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鐵路變配電所的雷擊危害及防雷技術(shù)分析，為現(xiàn)代電力傳輸結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了理論參考依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，為了有效避免鐵路變配電所雷擊帶來的線路癱瘓、漏電等安全隱患，應(yīng)采取直接式雷擊防護(hù)法、雷電過電壓波間隔與線路保護(hù)法以及程序感應(yīng)識(shí)別警報(bào)分析的方式，對(duì)鐵路變配電所的雷擊危害作出全面的防護(hù)。因此，淺析鐵路變配電所的雷擊危害及防雷技術(shù)，為我國(guó)電力傳輸結(jié)構(gòu)的綜合供應(yīng)和資源拓展帶來了重要的技術(shù)借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]劉朝暉.鐵路變配電所的雷擊危害及防雷技術(shù)分析[J].設(shè)備管理與維修，2017，（15）：32-34.

[2]甘超.鐵路變配電所的雷擊危害及防雷技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017，（05）：166-167.

[3]馮寧.鐵路變配電所的雷擊危害及防雷技術(shù)分析[J].電氣化鐵道，2008，（01）：22-24.