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高速铁路避雷器的运用和分析
众所周知,高速铁路避雷器具有露天设置的特点,自然现象对高速铁路避雷器的影响不容小觑,大气对电压的危害极大,雷电冲击波会影响高速铁路的安全运行.近几年来,我国铁路电气化发展迅猛,高架桥也因此大量兴起,这种高架桥形式使得高速铁路受到雷电危害的几率大大增加.在此基础上采取有效的措施,设置合理的避雷器进行防雷和引雷,能够有效降低雷电对高速铁路产生的破坏.
一、大气中电压的形式和特点
自然界中的雷电有两种放电形式,一种是雷云间放电,另一种是雷云和大地间放电.雷云间的放电虽然强烈,但是对人和大地并无危害；雷云和大地间的放电,会对人、线路、建筑物和树木等产生极大的雷击破坏.大气中的电压形式和特点主要有以下几点：（1）直击雷.直击雷会直接击中电气设备和线路,雷击现象产生的热效应会直接损坏电气设备和线路,严重的还会引发严重的雷击事故.（2）感应雷.感应雷会对电气设备产生电磁感应,导致电器绝缘击穿,严重的还会引发火灾、爆炸等事故,造成极其严重的设备损坏和人员伤亡.（3）雷电侵入波.在雷雨天气,接触网线路在受到雷电电击时,引起的雷电波会侵入到建筑物和变电所,产生严重的雷击危害.
二、基本防雷、引雷措施
常见的基本防雷、引雷措施主要有避雷线和避雷器两种.1. 避雷线.避雷线就是架空地线,其主要作用是保护接触网,避免它和引雷入地导线受到雷击,在线路上方架设金属导线,能够实现良好接地,将雷电放电引入到大地,从而起到防雷、引雷作用.
2. 避雷器.为有效防止感应雷电压过大,避免雷电侵入波损坏接触网和电气设备,可以设置避雷器,常用阀型、管型、金属氧化物等三种类型的避雷器,根据实际需要选择合适的避雷器,能有效降低雷电对建筑物和电气设备造成的雷击损害.
三、高速铁路避雷器的运用
1. 利用绝缘子防雷.在高速铁路避雷器设置中,可以利用绝缘子的绝缘性进行防雷,利用绝缘子接地跳线、避雷器接地进行引雷.绝缘子在高速铁路避雷器中起着电气绝缘和承载机械荷载的双重作用.在高速铁路避雷器实际运行中,还要根据实际情况合理选择绝缘子耐压等级,定期对其进行维护和检查,有效实现高速铁路避雷器的可靠绝缘和安全防雷.安装高速铁路避雷器,可以有效防止绝缘闪络和工频电弧的建立,充分利用保护间隙和绝缘子并联的形式疏导工频电弧,目前,高速铁路避雷器中使用的绝缘子多为双重绝缘型的棒式绝缘子,其绝缘性良好,能够有效防雷、优质供电.
2. 安装避雷器.高速铁路避雷器多为阀型避雷器,当雷电过电压消失时,避雷器的线路恢复工频电压后,阀片会呈现出很大的电阻,及时恢复到高电阻状态,这就使得火隙绝缘迅速恢复并切断工频电流,确保避雷器中的线路能够恢复正常运行.和传统的避雷器相比,高速铁路避雷器没有放电间隙,通电能力极强,并且具有优良的保护特性和极高的密封性能,因此,在高速铁路接触网上应用广泛.
3. 架设避雷线.在高速铁路防雷过程中,除了要安装避雷器之外,还要架设避雷线,当高速铁路避雷器和接触网着雷时,雷击接触到高速铁路避雷网时,会在避雷线上产生极高的过电压.高速铁路避雷线能够保护接触网线路,使雷击电压落在避雷线上,通过支柱上的金属设备和地下接地装置,将雷电产生的电流流入到大地中.其工作原理就是通过自身高度,将天空中的雷电绕过其高架桥,直接击中接触网线路,再将雷电电流引入大地,避免出现雷击事故.
4. 合理选择接地方式.在安装高速铁路避雷器时,还要合理选择接地方式,利用综合贯通地线有效实现接地工作,每隔1500m 吸上线和信号横向连接点进行一次完全接地,有效实现泄放雷电.安排专业技术人员定期检测避雷器的接地电阻,确保其符合使用要求.高速铁路避雷器的支撑部分应该选用绝缘底座,并且防雷接入点应该≥ 15m,确保避雷器和其他设备在贯通地线接入点的距离合理,提高高速铁路避雷器的安全运行和使用,有效防雷和引雷.
四、总结
根据高速铁路所处区域雷电日、雷电密度进行研究分析,确定高速铁路防雷装置的安装和设置.根据高速铁路现场年平均雷电日选择合适的避雷设备,安装最佳的避雷器,同时结合绝缘子绝缘材质对高速铁路避雷器进行进一步研发和创新,使得高速铁路避雷器的接地系统更加完备,有效提高高速铁路避雷器的防雷效果.
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