地铁架空地线的雷电防护作用研究

研究目的:随着雷击故障日益突出,地铁工程中开始利用架空地线进行雷电防护。但地铁中为车辆供电的架空接触网架设在轨道上方、绝缘水平很低,与电力系统输电线路差别较大,有关设计规范中缺少相应的规定,导致目前国内地铁工程中对架空地线的防护作用缺乏系统研究。工程中已实施的方案存在较大差异,有必要进行系统的研究。本文采用电气几何模型法,研究得出架空地线安装位置与雷击闪络次数、避雷器放电电流的关系,提出了架空地线防雷接地解决措施,最后提出工程应用建议。研究结论:(1)地铁架空地线可降低接触网雷击闪络次数,且导线高度越高时效果越明显,地铁工程中利用架空地线进行雷电防护是有益的;(2)架空地线安装在导线上方和安装在支柱顶部时接触网总闪络次数差别不大,工程中推荐采用安装在支柱顶部方案;(3)架空地线对保护绝缘子用带串联间隙金属氧化物避雷器的动作冲击电流具有分流作用,架空地线安装在支柱顶部高度以绕击的次数低于0.1次/100 km·a(以40个雷暴日计)为指标进行校验取值,推荐安装位置为高出导线1 m;(4)当架空地线兼具防雷使用时,应做好架空地线的接地,并阻止正常运行时杂散电流就地泄放,建议接地引下线串接由气体放电管和金属氧化物电阻片构成的雷电冲击接地器;(5)本研究成果可应用在城市轨道交通领域。     

适用于高桥隧占比高速铁路的综合接地方案研究

对于桥隧占比高的高速铁路线路，为合理利用构筑物内的钢筋结构，减少维护工作量，降低投资，通过理解和分析现行防雷接地技术规范及相关通用图册，提出在隧道及部分桥梁地段，利用电缆槽内纵向接地钢筋取代贯通地线的综合接地方案，并对该方案的工程可实施性进行了研究与分析。     

架空地线烧伤原因分析

本文通过对架空地线经常有烧伤，烧断这一现象的分析。指出了架空地线不但起接地作用，还有架空回流的作用，提出了防止架空地线烧伤，烧断的措施。     

屏蔽型轨道防雷变压器配线组的研制

多年来，铁路科研工作者一直研究雷害问题，并研制开发了防雷型变压器。但雷电击坏信号设备现象还时有发生。经现场查看、测试、分析认为，防雷型轨道变压器在安装使用中存在许多缺点，如防雷地线的安装形式、阻值要求没有明确规定等。现场安装时，一般是把防雷变压器的防雷地线，压接在变压器箱固定两柱瓷端子板的螺栓上，利用变压器箱体自然接地，造成其接地电阻大小不一，很难符合防雷地线阻值要求。     

利用综合接地的工艺工法解决普速铁路长大桥隧地段信号接地问题

为了减少电力牵引区段牵引电流及雷电对ZPW-2000(UM)轨道电路设备的干扰,信号专业沿铁路线敷设了铜质贯通地线,贯通地线的接地电阻要求不大于1Ω。普速铁路长大桥隧地段信号接地可借鉴《铁路综合接地系统》(通号(2009)9301)中施工工艺工法,指导信号接地的设计及施工。新建铁路山西中南部铁路通道工程,桥隧总长约394 km,占总线路长度的42.8%,长度大于1 km的桥隧要求设信号接地,接地钢筋原则上采用构筑物非预应力结构钢筋。电力、接触网等强电的接地不与信号接地钢筋接触。桥隧地段仅设于线路右侧的通信信号电缆槽内设信号接地贯通地线,电力电缆槽不设贯通地线。     

客运专线综合接地系统中贯通地线的几点思考

从目前建设的客运专线角度出发,研究综合接地的工程实施及接地的总体技术方案,得出贯通地线是综合接地系统中的关键环节。从贯通地线的选材,埋设、牵引回流等角度进行分析,提出从土壤电阻率、牵引回流等几个方面在客专工程实施时进行考虑,合理地选择贯通地线的种类。     

光电建筑的防雷及接地

针对雷电对光电建筑的危害,详细介绍了光电建筑遭受直击雷的概率计算方法和防雷等级划分原则,从直击雷、感应雷和接地3个方面提出了光电建筑防雷方案的设计依据,为光电建筑的防雷接地设计和施工提供参考。     

重载铁路信号设备机房防雷接地监测系统方案研究

本文针对目前铁路信号机房雷电防护与接地测量现状，结合现场实际运用需求，创新性提出适用于各类铁路项目的信号机房防雷接地监测系统方案。运用智能化综合监测技术，对现场重要接地点的接地电阻、设备接地可靠性、SPD运行状态、电气完整性等状况进行统一监测，诊断工作状况，并分析其变化趋势，发现异常及时报警，为铁路信号设备可靠运行和铁路运输正常运营提供安全保障。此系统技术方案已成功应用于朔黄重载铁路项目，并于2021年12月申请了实用新型专利《防雷监测装置和防雷监测系统》(专利号：ZL 202120295985.0)。     

山区电气化铁路贯通地线接地系统研究

针对目前国内山区电气化铁路存在因贯通地线接地电阻不达标,造成感应电流回流不畅,引起通信信号光、电缆烧毁及对信号设备干扰的问题,依托西康二线工程进行山区电气化铁路贯通地线接地系统的方案研究,通过贯通地线接地电阻理论分析,根据接地装置在不同土壤电阻率环境下接地电阻值的差异化,选取科学有效、设计合理的接地地网结构,采用合适的接地材料,结合山区铁路的特点,制定切实可行的改善贯通地线接地电阻实施方案,并成功应用到西康二线工程。     

浅谈信号楼的防雷接地

本文简要介绍了站场信号楼雷电防护的特点,提出整个信号楼的雷电防护应采取综合防护的方法,着重从改善电磁环境条件、良好的接地措施以及设置防雷保安器三个方面,分析了站场信号楼防雷实施过程中应抓住的几个工作内容。     

津滨轻轨架空接触网雷害防治研究

研究目的:城市轨道架空接触网雷电过电压危害日益突出,其供电系统架空接触网是无备用设备,雷击损坏设备时将直接影响运营安全。津滨轻轨工程是架空接触网遭受雷害最为严重的城市轨道交通工程之一,根据津滨线接触网的具体情况建立相应的数学模型,利用软件对接触网雷电闪络特性进行分析,改进津滨轻轨接触网既有防雷措施,提高其抗雷电灾害的能力,同时研制适用于城市轨道交通接触网的专用避雷器。研究结论:(1)城市轨道交通供电系统采取雷电过电压防护措施有效降低了雷击过电压条件下架空绝缘子击穿闪络破损概率,降低了变电所雷击跳闸概率,达到了牵引供电系统可靠性要求,满足了运营安全性的要求;(2)国内工程中对绝缘子没有防护措施,避雷器不能防止反击跳闸,因此造成了严重的事故损失;(3)由于架空接触网绝缘子耐雷水平过低,因此并联安装带间隙金属氧化物避雷器是防止绝缘子雷击损坏的有效措施;(4)接触网钢支柱应接地,接触网系统应架设架空地线,并应尽可能靠近带电导线,但不需特别抬高;(5)变电所应采取相应措施进行雷电过电压防护;(6)本文研究成果可以应用在城市轨道交通领域。     

论架空电力线路的防雷与接地设计

本文主要论述铁路１０（６）ｋＶ－１１０ｋＶ架空电力线路的防雷与接地设计，总结了铁路１０ＫＶ电力贯通线路和自动闭塞线路和防雷接地作法及要求。     

铁路信号楼综合防雷系统方案设计

针对当前信号防雷存在的问题，提出铁路信号楼综合防雷方案，利用现代雷电防护理论，采用屏蔽、共用接地、等电位连接、合理布线和设置防雷保安器等综合防护技术，对信号设备进行分区、分级、分设备的系统防雷保护。     

铁路信号设备的雷害分析及保护

对直击雷、感应雷、雷电浪涌进行了分析，重点论述了感应雷、雷电浪涌对弱电设备的危害。综合当今先进防雷技术理沦。对铁路信号设备防雷系统提出了围绕信号楼增设网状接地，以达外部防护；使用导电良好的镀铜条在信号顶面和四周构成屏蔽接地栅，并与接地网连接；室内符类地线、窗栅、金属管线接地棚，实行等电位连接；电源线路入口并接过电压保护器件；信号线路入口串接过电流保护器件；数据通信和测控技术的接口电路可采用光纤电缆作为数据传输线的防雷改进建议。     

ZPW-2000系列自动闭塞系统室内设备安装工艺(三)

5接地网和贯通地线：为了信号设备的使用安全及减少雷电对设备的损坏和干扰,在新建工程和有条件的既有线改造过程中,应在信号机械室设置接地网,并在室外埋设贯通地线,以保证各处设备等电位.     

雷击变电所地网暂态过电压规律性分析

研究目的:雷电一直是危害铁路安全可靠运行的重要因素之一,防雷效果的好坏对地网性能起着尤为重要的作用。本文利用电磁暂态分析软件搭建了地网暂态模型,意在对工程实践中典型地网布置方式进行定量分析,从而为今后防雷接地奠定重要理论基础。研究结论:(1)结果表明地网电位明显受土壤电阻率、雷电流幅值及网孔大小影响,随着土壤电阻率与雷电流幅值增加,雷击点处地网电位显著增加,但土壤火花放电地网电位并未与雷电流幅值成倍增加,且网孔越小,地网电位衰减越好,以雷电流20 kA土壤电阻率100Ω·m为例,网孔5 m×5 m地网电位与网孔10 m×10 m相比降低了22.3%;(2)研究发现距雷击点地中距离15 m处地网电位衰减基本达到最大,衰减约89%,且衰减程度与雷电流幅值无关;(3)研究成果主要应用于变电所防雷接地方案优化和设计领域。     

雷电、电磁脉冲对计算机系统侵害的防护

通过对雷电过电压基本特性的分析，研究了雷电、电磁脉冲对计算机系统的侵害途径，提出了计算机系统防雷应从分流、均压、屏蔽和接地这四项工作入手，才能得到最好的防护效果。     

微机可控顶自动调速系统的防雷与接地

微机可控顶自动调速系统的控制设备，在雷电较多的地区配置防雷和接地设备是很有必要的，本介绍了防雷器的选型和接地方法。     

接地电阻值对防雷效果的影响

接地电阻值对雷电防护效果的影响主要表现在地电位反击问题上。接地电阻值大,反击能力强;反之,就弱。如果设备进行合理的等电位连接,接地电阻值的大小对防雷效果的影响就会大大弱化。     

天津站交通枢纽接地方案研究

针对天津站交通枢纽工程防雷接地与杂散电流防护之间存在的矛盾,结合GB 50157-2003《地铁设计规范》、CJJ 49-92《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》及目前地铁接地应用现状,对天津站交通枢纽工程利用结构接地的方案进行了深入分析和探讨.介绍了适合于天津站交通枢纽工程的主体结构接地方案,并对地铁全面采用结构接地的方案进行展望.