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核心词：铁丝
目前,我国电气化铁路正线达到3.2万公里,居世界第二。
1、镀锌扁铁丝:我国铁路营业里程将达到12万公里以上
根据《中长期铁路网规划》,到2020年,我国铁路营业里程将达到12万公里以上,其中电气化铁路比重将达到60%。届时,我国主要铁路长大干线以及所有高速铁路客运专线将全部实现电气化,绝大部分客、货运输将通过电气化铁路来完成,因此,确保电气化铁路的安全、稳定、不间断供电,将成为铁路客货运输中的重要环节。
2、镀锌扁铁丝:电气化铁路在国民经济发展中发挥着重要作用
随着社会以及经济的不断发展,电气化铁路为我国国民经济的发展发挥着巨大的作用。
3、镀锌扁铁丝:必须采取必要的措施
但是我国目前绝大部分的接触网都裸露在自然环境中并且没有备用设备,由于接触网是牵引供电系统的重要组成部分因此对其采用必要的措施,通常采用大气过电保护措施。
4、镀锌扁铁丝:由于我国幅员辽阔
由于我国地域辽阔、地形复杂并且雷电活动比较频繁剧烈,如果电气化铁路处于高、强雷地区接触网就会时常遭受到雷击,如果不对接触网进行防护或者防护措施不到位都会造成变电所跳闸、承力索被烧断以及接触网支柱被击毁等供电故障,不仅严重影响铁路的行车安全还给经济带来重大的损失,如果雷击产生的侵入波过电压传到牵引变电所,还有可能造成设备的损坏等更大的事故。根据牵引供电系统运营部门的数据分析,出现事故比较频繁的是开通的3.2万公里的电气化铁道中部分线路,特别是沿海地区及高架桥上的电气化线路更是雷击事故多发区,因此研究有效的接触网防雷击措施对于预防雷击事件造成的损失有重大的意义。如果接触网所处的地区的年平均雷电日比较多那么遭受雷击的频度也就越大,一般说来每平方公里大地一年的遭受雷击次数与年平均雷电日数有关系并且成正比。根据国际大电网会议33委员会推荐的计算:承力索距离轨面平均的高度为7m,接触网的侧面限界为3m,则单线接触网遭受雷击次数N=0.122×Td×1.3,复线接触网遭受雷击次数N=O.244×Td×1.3,其中Td为年平均雷电日数。接触网遭受雷击时主要产生了过电压,当雷击接触网支柱时,雷电流将会沿支柱入地同时支柱上会产生冲击过电压,过电压值与支柱的冲击接地电阻、雷电流幅值以及支柱等值电感有关,但是为非线性正比。再者雷电通道产生的电磁场变化也会产生与雷电流极性相反的感应电压,并且感应电压的值与雷电流平均值以及接触网导线的高度成正比。冲击过电压和感应过电压的叠加值的大小与接触网支柱的接地电阻有关,接地电阻越高叠加值也就越大,即引起闪络的雷电流幅值和绝缘子闪络概率随接触网支柱的接地电阻增大而增加。式中R——支柱的冲击接地电阻,取R=10Ω;L——支柱的等值电感。接触网遭受雷击时就会产生过电压,如果过电压值达到了接触网所支持绝缘子的冲击放电电压时,就会形成绝缘子闪络,雷电流就会经支柱、接地线和钢轨等入地然后过电压就会随之降低。雷电流的概率分布雷电中有多个带电中心并且90%的雷电均为负极性,通常情况下一次雷击会有多次放电且持续大约0.1～0.2s。式中P-雷电流幅值概率;I—雷电流幅值。接触网遭受雷击过电压的分析接触网雷击包括以下几种:直击雷、雷电反击和感应雷击过电压等。直击雷雷击接触网承力索遭受直击雷时也会产生过电压,雷击过电压约为100倍的电流幅值(大约产生几百到几千kv的过电压)即与雷电流幅值成正比,如图1所示:雷电反击过电压雷击支柱顶部会产生接触网雷电反击电压,产生雷电反击电压时不仅仅是雷电流通过支柱,同时在支柱顶会产生电位以及由于空气中电磁场的变化在导线上还会产生感应电压。图2所示的是客运专线典型接触网支柱悬挂方式,根据DL/T620--1997(交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》计算方法,计算耐雷电反击过电压水平。感应雷击距接触网有限远>S>65m处,当雷击对地放电时在接触网上产生的过电压与雷电流幅值成正比且比值为3.84。雷击支柱时耐雷击水平当承力索平均高度hm=7m,平腕臂对地高度hw=7.6m,支柱高度h。=8.0m,支柱冲击接地电阻R=10Ω,L。=0.84×7.56μH时,I1=22.67kA。根据式可计算出雷电流超过I的概率P=55.3%。
5、镀锌扁铁丝:式中e——绝缘子串的平均工作电压（有效值）梯度
式中E——绝缘子串的平均运行电压(有效值)梯度,kV/m。根据上面的计算结果我们看到,平原地区每100km的电气化铁道线路,每年由于承力索受雷击而导致的跳闸次数大约为15次。因此,应当特别重视雷电对电气化铁路尤其是告诉客运专线的安全影响。根据每年雷电日的数量划分为4个等级区域:第一,少雷区,年平均雷电日在20天以下的地区(含20天);第二,多雷区,年平均雷电日在20天40天的地区(不含20天);第三,高雷区,年平均雷电日40天到60天的地区(不含60天);第四,强雷区,年平均雷电日在60天以上的地区(含60天)。安装避雷器和架设架空避雷线是接触网防雷最主要的措施,但是一定要做好接地工作。c.强雷区设置保护角为0-45°的独立避雷针。德国铁路防雷现状经过德国铁路的实际测量发现,一年中欧洲中部地区每100km接触面可能会受到一次雷击。由于雷击会对接触网产生雷电冲击过电压,因此在设计中一般应用避雷器等过电压保护装置限制雷电过电压。但是我们在欧洲的电气化铁道中很少看见接触网装有避雷装置,究其原因,避雷器只适用于有频繁雷电存在的地区并且只能对过电压进行有限的保护,因此在非频繁雷电地区,不管是从经济方面还是从防护效益方面都不会考虑设置防雷装置。日本铁路防雷现状由于日本处于特殊的地理条件和气象条件下,因此根据累计频度和线路的重要程度在电气化铁路接触网的设计中将国土的防雷划分为A、B、C区域等级并且根据每个等级的情况都制定了相应的防雷措施,如表1。
6、镀锌扁铁丝:会产生雷电过电压
c.当支柱或者架空地线受到雷击时会产生雷击过电压,过电压会首先击穿附加线间架和混凝土的保护层然后经过支柱向大地泄露。d.在一般的设计中,回流线的架设高度比承力索架设的高度低并且一般都在上下腕臂底座之间,同时回流线接地每间隔1-2km一处,接地电阻为10Ω,这样设计就使得回流线的安装高度过低只能起到耦合地线的防雷作用。e.客运专线采用的综合地线方式,在遭受支柱直击雷和雷击接触网造成绝缘击穿泄漏电流时,通过PW线、钢轨、综合地线等流向变电所造成跳闸。b.频繁遭受雷击的接触网区段,因雷击造成接触网设备使用寿命缩短,电气、机械强度下降,增加了维护检修的工作量;c.因雷击接触网产生的放电对其它设施的影响。c.因雷击造成接触网跳闸停电,不但影响本供电区段的列车停运,同时也影响后续列车,将打乱正常的列车运行计划时刻,所谓"牵一发而动全身",短时停电将造成长时间的列车运行秩序的调整和恢复。
7、镀锌扁铁丝:有必要对我国电气化铁路接触网的防雷措施进行研究
接触网的防雷建议为了避免或减少雷击接触网停电造成的经济损失和社会不良影响,对我国电气化铁路接触网进行防雷措施研究是很有必要的。g.接闪器与避雷器"内外防雷击"相结合,等。b.区间接触网采用接触网支柱顶端架设避雷线,多雷区段加设避雷针(如图3所示:可采用绝缘或非绝缘避雷线、避雷针安装方式,根据避雷效果和经济技术分析综合确定);避雷线、避雷针的防雷有效范围根据计算综合确定,本文不在进行详细计算;柱顶布置,可同时对支柱两侧的高压带电部分起到防雷作用,大量减少了直击雷对接触网高压部分的放电;如果采用绝缘架设避雷线、避雷针并单独接地,更减少了支柱直击雷和反击雷对接触网高压部分的放电,大量减少了变电所的雷击跳闸次数。d.在架设绝缘避雷线、避雷针等柱外防雷措施的同时,按照接触网所在区域的雷电强度和跳闸统计数据,适当加大避雷器的密度,并结合放电间隙进行预防直击雷。
8、镀锌扁铁丝:架空地线安装在柱顶
b.采用柱顶方式安装架空地线,一般要求距平腕臂2m且保护角为20°～30°,图5为安装示意图。为了有效的保证雷击过电压及时通过接地引下线泄漏至大地中,接地线必须与支柱钢筋相连,而架空地线肩架需要与接地引线连接,同时支柱底部要接地孔接地,从而有效防止直击雷。d.局部区段适当加大避雷器的使用密度,并结合放电间隙进行预防直击雷。综上所述,镀铜圆钢建议在高雷区、强雷区,高架桥和平原地带,根据不同环境条件下的接触网采用不同的防雷措施:架设避雷线、避雷针(架空避雷线、避雷针采用柱顶直接架设或加绝缘方式安装),并做好接地(绝缘避雷线、避雷针单独接地),站场接触网防雷采用架空避雷线、集中避雷针防雷方式并结合建筑防雷统一协调考虑;在做防雷方案设计的时候针对峡谷落雷概率大的工点以及土壤电阻率高并且降低难度大的区段都应该作为重点来考虑。
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目前,我国电气化铁路正线达到3.2万公里,居世界第二。
1、镀锌扁铁丝:我国铁路营业里程将达到12万公里以上
根据《中长期铁路网规划》,到2020年,我国铁路营业里程将达到12万公里以上,其中电气化铁路比重将达到60%。届时,我国主要铁路长大干线以及所有高速铁路客运专线将全部实现电气化,绝大部分客、货运输将通过电气化铁路来完成,因此,确保电气化铁路的安全、稳定、不间断供电,将成为铁路客货运输中的重要环节。
2、镀锌扁铁丝:电气化铁路在国民经济发展中发挥着重要作用
随着社会以及经济的不断发展,电气化铁路为我国国民经济的发展发挥着巨大的作用。
3、镀锌扁铁丝:必须采取必要的措施
但是我国目前绝大部分的接触网都裸露在自然环境中并且没有备用设备,由于接触网是牵引供电系统的重要组成部分因此对其采用必要的措施,通常采用大气过电保护措施。
4、镀锌扁铁丝:由于我国幅员辽阔
由于我国地域辽阔、地形复杂并且雷电活动比较频繁剧烈,如果电气化铁路处于高、强雷地区接触网就会时常遭受到雷击,如果不对接触网进行防护或者防护措施不到位都会造成变电所跳闸、承力索被烧断以及接触网支柱被击毁等供电故障,不仅严重影响铁路的行车安全还给经济带来重大的损失,如果雷击产生的侵入波过电压传到牵引变电所,还有可能造成设备的损坏等更大的事故。根据牵引供电系统运营部门的数据分析,出现事故比较频繁的是开通的3.2万公里的电气化铁道中部分线路,特别是沿海地区及高架桥上的电气化线路更是雷击事故多发区,因此研究有效的接触网防雷击措施对于预防雷击事件造成的损失有重大的意义。如果接触网所处的地区的年平均雷电日比较多那么遭受雷击的频度也就越大,一般说来每平方公里大地一年的遭受雷击次数与年平均雷电日数有关系并且成正比。根据国际大电网会议33委员会推荐的计算:承力索距离轨面平均的高度为7m,接触网的侧面限界为3m,则单线接触网遭受雷击次数N=0.122×Td×1.3,复线接触网遭受雷击次数N=O.244×Td×1.3,其中Td为年平均雷电日数。接触网遭受雷击时主要产生了过电压,当雷击接触网支柱时,雷电流将会沿支柱入地同时支柱上会产生冲击过电压,过电压值与支柱的冲击接地电阻、雷电流幅值以及支柱等值电感有关,但是为非线性正比。再者雷电通道产生的电磁场变化也会产生与雷电流极性相反的感应电压,并且感应电压的值与雷电流平均值以及接触网导线的高度成正比。冲击过电压和感应过电压的叠加值的大小与接触网支柱的接地电阻有关,接地电阻越高叠加值也就越大,即引起闪络的雷电流幅值和绝缘子闪络概率随接触网支柱的接地电阻增大而增加。式中R——支柱的冲击接地电阻,取R=10Ω;L——支柱的等值电感。接触网遭受雷击时就会产生过电压,如果过电压值达到了接触网所支持绝缘子的冲击放电电压时,就会形成绝缘子闪络,雷电流就会经支柱、接地线和钢轨等入地然后过电压就会随之降低。雷电流的概率分布雷电中有多个带电中心并且90%的雷电均为负极性,通常情况下一次雷击会有多次放电且持续大约0.1～0.2s。式中P-雷电流幅值概率;I—雷电流幅值。接触网遭受雷击过电压的分析接触网雷击包括以下几种:直击雷、雷电反击和感应雷击过电压等。直击雷雷击接触网承力索遭受直击雷时也会产生过电压,雷击过电压约为100倍的电流幅值(大约产生几百到几千kv的过电压)即与雷电流幅值成正比,如图1所示:雷电反击过电压雷击支柱顶部会产生接触网雷电反击电压,产生雷电反击电压时不仅仅是雷电流通过支柱,同时在支柱顶会产生电位以及由于空气中电磁场的变化在导线上还会产生感应电压。图2所示的是客运专线典型接触网支柱悬挂方式,根据DL/T620--1997(交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》计算方法,计算耐雷电反击过电压水平。感应雷击距接触网有限远>S>65m处,当雷击对地放电时在接触网上产生的过电压与雷电流幅值成正比且比值为3.84。雷击支柱时耐雷击水平当承力索平均高度hm=7m,平腕臂对地高度hw=7.6m,支柱高度h。=8.0m,支柱冲击接地电阻R=10Ω,L。=0.84×7.56μH时,I1=22.67kA。根据式可计算出雷电流超过I的概率P=55.3%。
5、镀锌扁铁丝:式中e——绝缘子串的平均工作电压（有效值）梯度
式中E——绝缘子串的平均运行电压(有效值)梯度,kV/m。根据上面的计算结果我们看到,平原地区每100km的电气化铁道线路,每年由于承力索受雷击而导致的跳闸次数大约为15次。因此,应当特别重视雷电对电气化铁路尤其是告诉客运专线的安全影响。根据每年雷电日的数量划分为4个等级区域:第一,少雷区,年平均雷电日在20天以下的地区(含20天);第二,多雷区,年平均雷电日在20天40天的地区(不含20天);第三,高雷区,年平均雷电日40天到60天的地区(不含60天);第四,强雷区,年平均雷电日在60天以上的地区(含60天)。安装避雷器和架设架空避雷线是接触网防雷最主要的措施,但是一定要做好接地工作。c.强雷区设置保护角为0-45°的独立避雷针。德国铁路防雷现状经过德国铁路的实际测量发现,一年中欧洲中部地区每100km接触面可能会受到一次雷击。由于雷击会对接触网产生雷电冲击过电压,因此在设计中一般应用避雷器等过电压保护装置限制雷电过电压。但是我们在欧洲的电气化铁道中很少看见接触网装有避雷装置,究其原因,避雷器只适用于有频繁雷电存在的地区并且只能对过电压进行有限的保护,因此在非频繁雷电地区,不管是从经济方面还是从防护效益方面都不会考虑设置防雷装置。日本铁路防雷现状由于日本处于特殊的地理条件和气象条件下,因此根据累计频度和线路的重要程度在电气化铁路接触网的设计中将国土的防雷划分为A、B、C区域等级并且根据每个等级的情况都制定了相应的防雷措施,如表1。
6、镀锌扁铁丝:会产生雷电过电压
c.当支柱或者架空地线受到雷击时会产生雷击过电压,过电压会首先击穿附加线间架和混凝土的保护层然后经过支柱向大地泄露。d.在一般的设计中,回流线的架设高度比承力索架设的高度低并且一般都在上下腕臂底座之间,同时回流线接地每间隔1-2km一处,接地电阻为10Ω,这样设计就使得回流线的安装高度过低只能起到耦合地线的防雷作用。e.客运专线采用的综合地线方式,在遭受支柱直击雷和雷击接触网造成绝缘击穿泄漏电流时,通过PW线、钢轨、综合地线等流向变电所造成跳闸。b.频繁遭受雷击的接触网区段,因雷击造成接触网设备使用寿命缩短,电气、机械强度下降,增加了维护检修的工作量;c.因雷击接触网产生的放电对其它设施的影响。c.因雷击造成接触网跳闸停电,不但影响本供电区段的列车停运,同时也影响后续列车,将打乱正常的列车运行计划时刻,所谓"牵一发而动全身",短时停电将造成长时间的列车运行秩序的调整和恢复。
7、镀锌扁铁丝:有必要对我国电气化铁路接触网的防雷措施进行研究
接触网的防雷建议为了避免或减少雷击接触网停电造成的经济损失和社会不良影响,对我国电气化铁路接触网进行防雷措施研究是很有必要的。g.接闪器与避雷器"内外防雷击"相结合,等。b.区间接触网采用接触网支柱顶端架设避雷线,多雷区段加设避雷针(如图3所示:可采用绝缘或非绝缘避雷线、避雷针安装方式,根据避雷效果和经济技术分析综合确定);避雷线、避雷针的防雷有效范围根据计算综合确定,本文不在进行详细计算;柱顶布置,可同时对支柱两侧的高压带电部分起到防雷作用,大量减少了直击雷对接触网高压部分的放电;如果采用绝缘架设避雷线、避雷针并单独接地,更减少了支柱直击雷和反击雷对接触网高压部分的放电,大量减少了变电所的雷击跳闸次数。d.在架设绝缘避雷线、避雷针等柱外防雷措施的同时,按照接触网所在区域的雷电强度和跳闸统计数据,适当加大避雷器的密度,并结合放电间隙进行预防直击雷。
8、镀锌扁铁丝:架空地线安装在柱顶
b.采用柱顶方式安装架空地线,一般要求距平腕臂2m且保护角为20°～30°,图5为安装示意图。为了有效的保证雷击过电压及时通过接地引下线泄漏至大地中,接地线必须与支柱钢筋相连,而架空地线肩架需要与接地引线连接,同时支柱底部要接地孔接地,从而有效防止直击雷。d.局部区段适当加大避雷器的使用密度,并结合放电间隙进行预防直击雷。综上所述,镀铜圆钢建议在高雷区、强雷区,高架桥和平原地带,根据不同环境条件下的接触网采用不同的防雷措施:架设避雷线、避雷针(架空避雷线、避雷针采用柱顶直接架设或加绝缘方式安装),并做好接地(绝缘避雷线、避雷针单独接地),站场接触网防雷采用架空避雷线、集中避雷针防雷方式并结合建筑防雷统一协调考虑;在做防雷方案设计的时候针对峡谷落雷概率大的工点以及土壤电阻率高并且降低难度大的区段都应该作为重点来考虑。
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