27.5kV牵引变电所防雷保护问题分析

铁路牵引供电接触网直击雷防护分析摘要：随着我国铁路事业的迅速发展，人们对铁路运输的依赖性日益增强，对其安全性能的要求也越来越高。

铁路是一种以牵引动力的现代交通运输方式，在其设备的维修中，牵引供电系统的正常运转起到了至关重要的作用，一旦遭到雷击，将会造成很大的损失，因此，雷击是造成牵引供电系统故障的一个重要因素。

针对这一问题，本文对铁路牵引供电接触网防雷技术作了较深入的讨论。

关键词：铁路；牵引供电；接触网；防雷措施引言有关资料表明，在铁路运行过程中，接触网被雷击伤的概率很高，已成为不可忽视的问题。

如京沪高速铁路北京至上海段，由于接触网遭雷击，导致列车停运2小时，给铁路企业带来了巨大的经济损失。

因此，为了保障铁路的安全运行，有必要对接触网直接雷电防护技术进行改进。

1.防雷技术1.1.架设避雷线架设避雷线，可以形成扇形屏蔽区域，达到规避直击雷的目标。

与传统技术相比，该技术可以改善雷电感应过电压的参数值，有助于强化防雷效果。

根据现有工程项目经验，避雷线通常安装在塔杆顶部位置，设定保护角20°~30°，与横腕臂相距1.7m，与地线连接。

上述结构可确保雷击后的电压快速泄漏至大地，达到保障安全的目的。

1.2.设置避雷器目前，在高速铁路上常见的避雷器为无间隙氧化锌避雷器，在正常工况下流过壁垒的电流量几乎可以忽略不计。

但是在雷击发生后，因为避雷器具有非线性特性，瞬间通过避雷器的电流量可能达到数千安培，此时避雷器为导通状态，可以短时间内释放电压能量，最终降低雷击的伤害。

2.铁路牵引供电接触网直击雷防护措施2.1.案例概述某铁路供电段共设置6个变电所以及33个供电单元，根据2018－2020年的相关数据统计显示，近几年雷击跳闸次数明显增加，结合当地气象信息等资料展开进一步分析后发现，当地铁路牵引供电接触网雷击现象与恶劣气候数量呈正比例关系，因此，可认为雷雨等恶劣天气与雷击跳闸之间存在相关性。

2.2.防雷措施2.2.1.设置避雷器与避雷针设置避雷器与避雷针是案例项目的主要防雷措施。

铁路牵引供电接触网雷电防护措施探讨摘要：随着我国铁路行业的飞速发展，人们的生活越来越离不开高速的铁路运输方式，同时对其安全性提出了较高的要求。

电气化铁路是以电能为牵引动力作为一种现代化交通运输工具，在其设备维护过程中，牵引供电系统是否正常运行十分重要，如果被雷击中损失巨大，所以雷击是引起牵引供电系统故障的主要原因之一。

对此，本文就对铁路牵引供电接触网雷电防护措施进行深入探讨。

关键词：铁路；牵引；供电；雷电一直以来，我国在铁路牵引供电系统防雷技术方面的研究力度和强度都没有停止过。

这主要是由于铁路牵引供电系统防雷技术对于铁路安全和发展具有重要影响。

有学者对铁路牵引供电系统在缺乏避雷线的情况下展开了研究，研究结果表明，此种情况下，雷电特性主要表现为雷击次数翻倍增长，与此同时，在高架桥平均高度达到一定数值后，感应电压会非常小，进而引发铁路安全事故。

然而，近年来，随着我国铁路建设规模的不断扩大，也伴随高架桥高度的不断增高，感应雷以及直击雷所引发的绝缘闪络次数也呈现出快速增长的趋势。

因此，铁路牵引供电系统防雷技术研究力度和强度还应不断加强。

1、铁路牵引供电系统防雷体系相关理论概述1.1防雷体系概念铁路牵引供电设备主要包括变电设备、接触网设备以及远动系统设备。

其中，变电设备主要包括变电所、开闭所以及分区所三种。

铁路牵引供电设备的作用是确保不间断行车可靠性供电，也就是说，铁路牵引供电能力只有在与线路运输能力相匹配时，方能满足列车密度、运行速度以及重量的具体要求。

现阶段，尽管我国变电所的防雷技术已经相对比较完善，但在安装避雷装置方面，却仅在一些关键部位进行了安装，如隧道口两端以及线路变电所的入口等。

铁路一般常用高架桥的方式跨越谷地或者河流。

而高架桥上的接触网支柱却均是通过桥墩内部的钢筋结构接地等，也就是说，在此种情况下，接地电阻存在一定的不合格，进而出现绝缘闪络。

由此可见，避雷设施还应安装在高架桥的两端。

1.2防雷体系的重要性铁路牵引供电系统一旦被雷击中，不仅会中断列车供电，还会影响列车的正常运行，更会导致列车安全事故的发生，严重者将会导致人员伤亡和经济损失。

铁路牵引供电接触网避雷线雷电防护分析摘要：近些年来，我国进入了现代化社会经济快速发展的新时期，随着铁路行业的发展，人们的出行方式随着我国铁路事业的发展出现了相应的变化。

铁路的时效性与牵引供电的可靠性直接相关，只有牵引供电系统的稳定运行，才能够降低铁路接触网停电故障的发生。

铁路运行中雷电对接触网停电影响的发生较为常见，需要铁路牵引供电系统加强防护，降低雷雨天气对接触网停电事故的发生概率，本文对接触网雷电防护中避雷线的使用优化措施进行了探讨。

关键词：高速铁路；牵引供电；接触网；雷电；防护前言：我国铁路行业的发展中，铁路牵引供电防雷技术对铁路的安全发展起着关键的作用，铁路行业工作人员始终保持对牵引供电系统防雷技术的研究和探索。

雷击安全事故好发于铁路运行中，当铁路牵引供电系统中接触网缺少避雷线的情况下，雷击次数呈现出翻倍增长的趋势，接触网支柱在雷雨天气容易形成尖端放电，从而引发感应电压造成铁路停电事故的发生，需要加强对接触网防雷的研究和应用。

一、接触网受到雷击方式的分析和计算以近些年来接触网遭受雷击分析和计算结果为根据，当接触网所在地区的年平均雷电日较多时，那么接触网被雷击的频率也相对较大。

高架桥上接触网的侧面限界为大限界，最新铁路验收标准中最小限界不小于3.1m,，以接触线导高6m，结构高度1.4m，承力索与轨面的距离H为7.4m。

单线铁路接触网遭受雷击次数为：N=0.122xTdx1.3，复线铁路接触网遭受雷击次数为：N=0.244xTdx1.3，在公式中为年平均雷电日数。

当接触网遭受雷击时，接触网形成过电压，电流沿着接触网支柱或接地引下线引入大地。

过电压值和多项参数相关，其中包括支柱的本身电阻、接地极接地电阻、引下线材质、雷电流幅值等，关系呈非线性正比。

另外，冲击过电压与感应电压之间相互叠加，当接地电阻升高时，叠加值也就相对越大，从而引起击穿或闪络的雷电流幅值跟随接地电阻增大而增加，绝缘子击穿或闪络概率也随之发生变化，因此接触网的接地需要采用小电阻方式进行接地，接地电阻应严格按照最新牵引供电验收标准执行。

电气化铁路牵引变电所新技术年会论文集 2007105集中接地式牵引变电所防雷措施的探讨孟志强 刘晓路摘 要：针对部分牵引变电所采用集中接地方式，变压器等设备遭受感应雷过电压损坏的实际。

阐述了雷电波在架空回流线上传播的物理过程符合行波理论以及雷电压的量级远远超过27.5kV 设备的冲击绝缘水平。

提出了三级保护和集中接地箱安装适宜位置方案。

关键词：集中接地箱架;空回流线;雷电波;过电压;保护0 引言目前，国内部分牵引变电所采用了集中接地方式，即：架空回流线和所内其它设备的工作接地通过集中接地箱回到变压器的C 端（见图1）。

这种方式使架空回流线与主地网分开，直接回到主变C 端。

而进入变电所的架空回流线有相当长的一部分未和地相连，当架空回流线上有雷电波和其它过电压波侵入时，侵入波过电压将会对变压器二次绕组直接造成伤害或者对电抗器和其它与集中接地箱相连的电气设备损坏，危及正常运行。

1 雷电波侵入架空回流线的物理过程1．1 雷电波在大气中传播的相关参数当雷击到回流线上（变电所的附近）时，雷电 波的传输符合行波理论。

在大气中回流线每米电感值：作者简介：孟志强 郑州铁路局洛阳供电段，高级工程师，河南 洛阳 471000，电话：059-22703 刘晓路 郑州铁路局洛阳供电段，工程师，电话： 059-22703 L K =rhLn 220πµ ）（m H / （1） 0µ为空气的导磁系数为 4π×10－7）（m H /在大气中回流线每米对地的电容值：C K =rh Ln220πε )/(m F （2） 0ε0µ为空气的介电常数为π11108.2−×)/(m F1．2 雷电波侵入汇流线的A 点的电位当任意时刻t，雷电侵入汇流线的A 点时，设波的传播速度为v，电流沿导线分布就会呈现如图2所示的斜角波形。

从A 到B 的电感量L：L= L K ×x= L K vt ， 则A 点的电位： U A =Ldt di = L K vt dtdi （3） 1．3 雷电波的传输速度和雷电压的量级图2中，A 点的电位又与A 处dx 段对地的电图1 架空回流线引入示di 图2 电流斜角波示意图集中接地式牵引变电所防雷措施的探讨 孟志强 刘晓路106容C K dx 上储存电荷存在着必然的联系，所以，假定每单位长度汇流线电荷为q，则A 处dx 段的电荷为qdx，因此，A 点的电位：U A =kC q（4） 在单位时间内通过A 点的电荷即为流过A 点的电流： dtqdxi ==qv （5） 将（5）带入（4）得：U A =k VC i =kVC tdt di=dtdit ×k VC （6） 由式（3）和（6）可知，L Kv=kVC1，所以雷电波传播的速度为：V =kK C L 1=01εµ=3×108m/s，相当于光的速度。

牵引变电所防雷加强整改措施2016年8月目录一、概述 (1)二、整改原则 (1)三、整改措施 (2)（一）接触网隔离开关控制方案加强措施 (2)1．接触网隔离开关的控制采用独立控制盘控制 (2)2．牵引变电所附近接触网隔离开关的接地接入牵引变电所地网 (2)3．接触网隔离开关交流电源回路防雷隔离措施 (2)（二）牵引变电所的防雷加强措施 (3)1．综合自动化系统直流电源供电回路的加强措施 (3)2．设置直流电源失电后的应急总保护装置 (5)（三）牵引变电所电涌保护器的设置 (7)1．电涌保护器的配置 (8)2．电涌保护器的安装 (10)一、概述目前我国电气化铁路牵引变电所在防雷、接地方面按照《高速铁路设计规范》（TB10621-2014）、《铁路电力牵引供电设计规范》（TB10009-2005）、《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》（GB/T50064-2014）、《交流电气装置的接地设计规范》（GB/T50065-2011）等设计规范，设计了较为完善的防雷系统。

如牵引变电所设独立避雷针，作为室外电气设备的直击雷防护、牵引变电所电源进线侧、牵引变压器27.5kV侧、27.5馈线侧，开闭所、分区所27.5kV进馈线侧，10kV所用变压器进线侧均设置氧化锌避雷器，作为雷电侵入波的保护和操作过电压的保护。

在二次设备方面，牵引变电所交直流系统的进线及母线、室外照明回路、接触网开关控制的电源回路、综自系统的由交直流引入二次系统端子排的电缆连接处，控制回路、信号回路电源端子排转接处，与一次设备存在电缆联系的二次系统端子排连接处，GPS天线引入综自接口处，与远程通讯接口处，连接处均设置了电涌保护器。

虽然如此，但由于铁路牵引变电所的特殊运行工况，近年来，牵引变电所仍发生了多起雷击事故，事故造成综自系统退出、一次设备损毁，给铁路运输秩序造成了严重影响。

因此，需对既有的牵引变电所的防雷措施进行进一步加强整改。

电气化铁路27.5kV电缆金属护层雷击感应电压特性探索作者：刘鹏来源：《科技风》2018年第24期摘要：我国目前的铁路线路分布十分广阔，铁路的线路比较长，线路的地理环境也十分的复杂，这就接触网就会极其容易受到雷电的攻击。

因为铁路沿线的气温、季节与地质等条件不各不相同，这样就会让雷电攻击入侵到电缆线芯时，金属护层感应到的电压特征有着很大的差别。

当雷击电流入侵到电缆线芯时，由电缆线芯上的磁力线交链于金属护层，金属护层上就会感应到过电压，这种过电压可能会破坏电缆的主绝缘和外护套。

本文主要探索了电气化铁路27.5kV电缆的结构与金属护层雷击感应电压的特性与分析。

关键词：电气化铁路；金属护层；雷击感应我国铁路部门曾在铁路网的规划中发过相关的报道，我国将在2020年的时候对电气化铁路的路线里程将建设到12万公里之上，而且复线率和电气化率将会达到50%到60%之间甚至更高。

电气化铁路在进行大方面的提速和高铁建设都会对27.5kV电缆的使用量增加。

电气化铁路的27.5kV电缆是主要用途就是起到牵引变电所与铁路沿线的接触网的作用，而伴随着我国电气化铁路的飞速发展，27.5kV电缆在牵引供电系统中将会被广泛的使用，例如：在建设电气化铁路所需要的变电所中，应当避开处于在高架桥下面或因为牵引变电所与接触网之间存在的房屋建筑以及农业产品，不能使用悬空导线的方式来对电能进行传输，一般情况下用27.5kV高压电缆来代替悬空中的裸体导线。

根据我国铁路总局的统计的资料发现，有很大一部分的电缆故障都是因为金属护层或外部保护套受到损坏，所以，对电气化铁路27.5kV电缆的金属保护层进行相应的雷电测试是非常有必要的，根据测试的实际结果对其进行相应的改革，对电气化铁路的建设起到了良好的保障。

一、电气化铁路27.5kV电缆的构造依据我国电气化铁道部门在新标准当中规定，27.5千伏电缆共有两种型号，一种为TYJV 型号，一种为TYJY型号，电缆线芯的导体截面积为150㎡、185㎡、240㎡、300㎡、400㎡。

对牵引变电所二次系统防雷措施的研究摘要：强雷电流通过高铁牵引变电所二次系统侵入，造成整所保护失效，进而引起一次设备烧损的次生灾害，在雷电频发区域时有发生且危害极大。

分析牵引变电所二次系统雷电入侵的主要途径，研究防雷方案及改造效果，确保设备安全运行。

关键词：牵引变电所；二次设备；防雷措施0引言我国电气化铁路的运营里程不断增加，同时向高速、重载铁路发展，这对牵引变电所供电可靠性提出更高要求。

目前牵引变电所高压设备的防雷接地设计已比较完善，变电所四周设有独立避雷装置，高压线路均设有相应等级的氧化锌避雷器，以防止雷击危害。

但在二次侧的控制、通信各个环节中，各种设备应用了大量半导体元器件，容易遭受雷电或工频过电压等强电危害。

二次设备烧损的事故仍有发生，影响到牵引变电所的安全运行，因此，有必要对牵引变电所二次系统防雷措施展开研究。

1雷电侵入的方式1.1交直流电源系统引入雷电过电压牵引变电所内外供电线路虽然安装有避雷器，可以对击到线路的雷电进行削峰，使其电压幅值下降，但雷电有时会以幅值较高的尖峰脉冲形式通过所内的变压器到交直流系统。

直击雷落在牵引变电所内导线或架构，导致一次设备如绝缘子炸裂、避雷器爆炸等损坏，也将使地电位抬升。

雷击所外供电线，如果雷电流强度较大，损坏馈线出口避雷器，失去对雷电侵入波的防护。

雷击所外架空回流线，导致雷电流通过回流电缆进入所内集中接地箱或端子箱，引起周围地电位的抬升。

1.2互感器引入雷电过电压牵引变电所内有电压和电流互感器，互感器的一次侧接高压部分，二次侧接所内综合自动化设备，可能将雷电过电压耦合到二次侧，导致保护测控装置损坏。

1.3接地系统引入雷电过电压牵引变电所由于接地网均压效果不好，会使强大的雷电流在通过避雷针、避雷器的引下线流入变电所接地网时局部电位升高，接地网电位分布不均匀，导致设备接地线可能处于高电位，使设备外接电源产生电位差，损坏低压设备。

1.4通信信号电缆引入雷电过电压信号线路包括微波天线、音频线、GPS天线、监控视频线、光纤加强筋或屏蔽层等，这些信号电缆自带金属线可能将雷电压引入综合自动化系统，或通过综合自动化系统传导至各子系统，并直接导致接口损坏。

铁路牵引变电所遭受雷击的原因分析及预防措施探讨摘要】：铁路牵引变电所是电气化铁路供电系统的一项重要组成部分。

其作用是将来自地方电力系统的三相高压电 (110kV或 220 kV)经降压和分相后，变成27.5 kV单相交流电供电力机车使用。

牵引变电所在电气化铁路供电系统中具有极为重要的作用，一旦发生雷击事故，将会造成大面积停电，严重危害铁路运输的安全。

因此，铁路牵引变电所必须具备非常可靠的雷击过电压防护措施。

本文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。

【关键词】：电气化铁路；牵引变电所；雷击目前，我国电气化铁路牵引供电系统在接地、防雷和过电压方面已形成较为成熟的标准。

但是铁路牵引供电系统运行过程中，仍然经常会发生各类雷击跳闸的问题，而且由于变电所所处环境及设备安装模式与接触网和电力线路有所不同，故铁路牵引变电所雷击问题需要单独分析探讨。

1. 铁路牵引变电所遭受雷击的原因分析1.1铁路牵引变电所所内一次侧设备因遭受直击雷导致事故为避免变电所遭受直接雷击伤害，目前最常见的防治手段就是变电所架设多个独立避雷针，防护范围完全覆盖整个变电所，有效实现户外设备的雷电防护。

牵引变电所 220 kV 或 110kV进线侧、牵引变压器27.5 kV进线侧和馈线侧，10kV所用变压器进线侧都设置避雷器。

但是这些避雷措施及设备一旦设计安装存在问题或者日常保养维护工作未做到位也会导致事故发生。

1.1.1铁路牵引变电所所内避雷器保护范围存在盲区牵引变电所在建设时一般所内四个角落均会安装四台大型避雷器以防止直击雷，而且在主变压器附近也会装设有氧化锌避雷器，这些可以有效保护牵引变压器免受雷电侵入波的损害，但上述防雷设备的防雷保护范围存在一定的盲区，一旦施工之初未合理安装，就会为接下来变电所设备遭受雷击带来巨大隐患。

1.1.2实例说明①事故经过：2018 年07月04曰20时56分45秒558毫秒，由于夏季雷雨天气急剧增加，AG变电所遭受雷击导致所内绝缘子击穿，牵引主变差动保护动作跳闸。

铁路牵引供电接触网雷电防护措施分析摘要：近年来，我国开展了一系列的技术改良研究，我国的铁路行业飞速发展，人们的交通出行也越来越多的搭乘动车、高铁、轻轨等铁路运输工具，同时对于铁路的安全性提出了更高的要求，而铁路牵引供电系统的运作更是对铁路的安全性有着直接的影响。

雷击事件是干扰铁路运行的常见安全事故，因此，加强铁路牵引供电接触网的防护措施，对于预防此类事故的发生，有着重要的意义和探索价值。

关键词：铁路；牵引供电接触网；雷电防护在我国经济良性发展的带动下，人民的物质生活的得到了显著提高，外出旅游、长途走访亲戚等等，在节假日是屡见不鲜，因此，人们对于交通运输工具的需要越来越多，铁路因便捷、价优、班次多等优势，成为了大众出行的首选交通工具。

在这样的情况下，铁路运行的安全性和稳定性，就是相关人员首要关注的工作。

牵引供电系统接触网的雷电防护性能直接影响着铁路的运行安全、运输秩序以及旅客的出行体验，如何去做好高速铁路牵引供电接触网的日常运营维护工作，防御主要故障之一的雷击事故，是当前急需重视并解决的问题。

1 铁路牵引供电接触网防雷体系1.1 现有雷电防护的要求安全意识应该永远放在第一位，为了铁路系统的更好运营，铁路牵引供电系统的设计应该严格按照国家标准来制定，在《铁路电力牵引供电设计规范》（TB10009-2005）第 5.3.1 条规定中明确指出：应根据雷电日及运营经验，按下列原则对接触网进行大气过电压保护：（1）吸流变压器的原边应设避雷装置。

（2）在高雷区及强雷区，下列重点位置应设避雷器：分相及站场端部绝缘锚段关节；长度 2 000 m 及以上隧道的两端；较长的供电线或 AF 线连接到接触网上的接线处。

（3）强雷区应架设独立的避雷线，其接地电阻应符合相关规定。

1.2 铁路供电牵引网设计原则为了避免雷电天气对铁路正常运行的干扰，将安全隐患防范于未然，铁路牵引供电接触网的雷电防护措施是非常重要的，牵引供电接触网的计算标准，应该按照国外牵引供电接触网受到的雷击方式来分析和计算，大致分析方式如下：当接触网所处的地区在一年内的平均雷电日较多，那么相对来说，所遭受雷击的频度也就更大，通常来说，每一平方公里的大地一年所遭受雷击的次数，是随着年平均雷电日数目的增加而增加的。

牵引变电所的防雷保护措施作者：边辉杰来源：《硅谷》2015年第04期摘要牵引变电所的防雷是一个值得注意的问题。

牵引变电所是铁道供电系统的核心，其内集中设有多种高压电气设备，一旦牵引变电所被雷击，就可能造成高压电气设备的毁损，从而中断供电，给运输带来极大的障碍。

不仅影响运输的安全，还会给经济效益造成损害。

因此，本文就牵引变电所的防雷保护问题予以探究，并提出几点建议。

关键词牵引变电所；防雷保护；保护措施中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）04-0170-02牵引变电所是铁道供电系统的核心，其内集中设有多种高压电气设备，一旦牵引变电所被雷击，就可能造成高压电气设备的毁损，从而中断供电，给运输带来极大的影响。

不仅中断铁路运输的安全，同时造成严重的经济损失，因此，对牵引变电所的防雷保护是我们一直探究的问题。

1 牵引变电所遭雷击的原因分析1.1 雷电的成因分析雷电的形成是特定的大气与大地环境作用的结果，它属于大气中的放电现象，多是形成于积雨云中。

由于温度和气流的变化，积雨云在空气中会不停地运动，在这一过程中摩擦生电，产生了带电荷的云层。

通常，位于下层的雷云携带的是负电荷，而地面因受到近地面雷雨云的电荷感应，也会带上与云底相反符号的电荷。

这主要是因为雷雨云和地面之间产生了静电感应现象。

此时，地面与雷云之间便会形成电场。

当某一处集聚的电荷密度足够大时，击穿空气产生雷电。

1.2 牵引变电所遭雷击的情况分析通常雷击于牵引变电所时，会有两种表现形式。

一种是感应过电压，另一种是直击过电压。

1）感应过电压。

感应过电压与雷电沿架空线路侵入牵引变电所有关。

当携带负电荷的雷云在架空线路的上方时，静电感应会使得架空线路上的正电荷积聚到一起。

然而，当雷云对大地放电以后，架空线路里这些正电荷便会失去了约束，重获自由，从而自由流动到导线的两端，进而产生很高的过电压，这样就对牵引变电所产生了威胁。

科技产业270 2015年4期牵引变电所的防雷措施徐虎刚甘肃综合铁道工程承包有限公司，甘肃兰州 730000摘要：雷电的危害十分严重，牵引变电所的防雷是不可忽视的问题，因此我们还要不断总结经验教训，加强运行、检修、维护各环节的工作。

确保牵引变电所的安全运行及供电的可靠性。

关键词：牵引；变电所；防雷中图分类号：TM862;TM922.4 文献标识码：A 文章编号：1671-5780(2015)04-0270-02引言雷电是一种大气中的放电现象，雷电流也是电流，强大的雷电流所产生的热量，可烧断导线和烧毁电力设备；雷电产生的过电压能击穿电气绝缘，甚至引起火灾和爆炸，造成人身伤亡。

雷电过电压分直击雷过电压和感应雷过电压两种。

直击雷过电压是雷闪直接击中电气设备导电部分时所出现的过电压。

感应雷过电压是雷闪击中电气设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备（包括二次设备、通信设备）上感应出的过电压。

牵引变电所防护直击雷一般采取装设避雷针或采用沿牵引变电所进线段一定距离内架设避雷线的方法解决。

而对雷电侵入波的感应雷过电压的保护主要是装设避雷器和抗雷线圈。

1 牵引变电所的雷电反应过电压的产生原因不同，由不同的原因导致其可分为内部过电压和外部过电压。

内部过电压是基于电网工作电压基础上形成的，其主要是由于电磁能量的振荡和积累所导致的，所以内部过电压可以分为操作过电压和暂时过电压两种。

而导致外部过电压产生的因素主要是雷电所导致的，所以外部过电压也可称为大气过电压和雷电过电压，由于在雷雨天带电荷的雷云会导致放电现象的产生，而大气层由水气云团和包围水气云团的绝缘空气所组成，所以导致雷电的产生，雷电产生的直击雷会直接破坏牵引变电所，也可通过供电线路入侵到牵引变电所内，导致牵引变电所发生雷击事故。

2 防雷保护的措施进行防雷保护时则需要根据雷击事故的情况来进行，雷击对牵引变电所有两种形式，一种是直击雷，一种是通过输电线路入侵而导致雷电波破坏牵引变电所。

27.5kV牵引变电所防雷保护问题分析作者：王鲭权来源：《科技传播》2013年第05期摘要为确保变电所防雷措施可靠完备，现就变电所防雷保护应注意的问题从几个方面进行了分析讨论，从而防止变电所因雷击产生严重事故。

关键词变电所；防雷；保护中图分类号TM63 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）86-0009-021 雷电的基本形式雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。

雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷风。

积雨云顶部一般较高，可达20公里，云的上部常有冰晶。

冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。

云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。

因此，云的上、下部之间形成一个电位差。

当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。

闪电的平均电流是3万安培，最大电流可达30万安培。

闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。

一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦，相当于一座小型核电站的输出功率。

放电过程中，由于闪电通道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。

带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。

在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。

这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。

2 27.5kV牵引变电所遭受雷击的主要形式及防雷措施27.5kV变电所属于牵引供电系统的重要组成部分之一，在变电所遭遇经济突发雷击事故前提下，铁路系统面临着大面积的停电风险，严重危及到铁路运输系统的安全。

因而必须对变电所采取一定的防雷保护措施。

变电所可能遭遇的雷击危险主要来自于两个方面：一是雷电发生时，雷电直接破坏变电所的电气设备；二是因架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压所形成的雷电波沿线路侵入变电所。

因此，对于雷电对变电所进线及变压器破坏的防护措施显得尤为重要。

牵引供电系统故判设备防雷可靠性分析摘要：对于铁路运输业来说，最为关键的无疑是安全和可靠。

如果牵引供电系统无法正常运行，则会使列车面临安全威胁，无法保证其运行的稳定和安全性。

而雷击作为导致牵引供电系统故障的主要因素，必须要引起相关人员的关注，尤其是我国南方一些地区，雷雨天气较多，如果不重视雷电防护体系的构建，极有可能对列车的正常运行造成影响。

因此，对牵引供电系统雷电防护体系建设进行研究，其意义十分重大。

关键词：牵引供电；存在问题；防雷措施1牵引供电系统雷电防护体系建设存在的不足无法对直击雷进行防护。

现阶段部分铁路牵引供电系统防护体系，对于直击雷的防护力度较弱，在整个防雷体系中，仅在几个关键设备处放置了避雷针。

而直击雷攻击牵引供电系统的类型分为以下几种:一是雷电直击正馈线，促使悬式绝缘子发生闪络;二是承力索受到雷击，则会导致腕臂绝缘子发生闪络;三是保护线遭受雷击，上述两类绝缘子均有可能在这种形式的攻击下出现闪络。

缺少对冲击接地电阻的考虑。

高锰钢是构建铁路的主要材料，钢轨具有以下方面的特点:一是泄漏电阻大;二是列车牵引电流大。

这些特点的存在，加大了轨道维护人员的工作危险，同时也加快了绝缘老化的速度，对牵引供电系统的稳定运行产生不利影响。

而现阶段，解决上述问题的主要措施为采取综合接地方式。

但是防雷效果并不显著，如果列车遭受到雷击，会造成大部分电流传至地下，致使接地电阻瞬间增加，继而导致绝缘子发生闪络。

对不同地区雷击防护要求考虑不周。

我国地大物博，幅员辽阔，地形条件多种多样，列车在运行过程中可能会经过山地和平原等地区，而这些地区对应的雷电和土壤参数存在较大的差异，一般情况下，列车的路线都在1000公里以上，要经过参数不同的雷电和土壤范围，由于不同参数的雷电，对于牵引供电系统造成的损害存在差别，因此，在构建系统防雷体系时应进行综合考虑，但现实情况却是防雷体系在设计过程中，这种差异性并未得到有效的体现，现有牵引系统防雷体系并不完善，无法对雷电进行全面的防护。

浅谈电气化铁路牵引变电所及接触网的雷电防护摘要：随着交通运输业的发展，电气化铁路已经成为人们出行的重要设施，电气化铁路牵引变电所以及接触网雷电防护是满足铁路运行安全的重要保障，是推动电气化铁路进一步发展的必要举措。

文章探讨了接地、避雷线、避雷器、电涌保护器等防雷技术对电气化铁路牵引变电所以及接触网的雷电防护。

关键词：电气化铁路；牵引变电所；接触网；雷电防护；避雷器1、牵引供电系统的简介牵引供电系统是以电能为动力能源，其牵引动力是电力机车。

电力机车是一种非自给性机车，必须在电气化铁道沿线设置一套完善的、不间断的向电力机车供电的设备。

由这种设备构成的供电系统叫做牵引供电系统。

牵引供电系统由牵引变电所和接触网构成，作用是接受电力系统的三相高压电能，经降压、分相后通过牵引网向电力机车供电。

根据牵引供电的标准不同，分为单相交流电和单相直流电。

牵引供电系统的主要设备包括电力设备和变压器，通过这些设备来控制开关电流（或转换的交流电频率），提供电力负荷电流机车式（交流或直流）电源，并对机车提供足够的牵引力，所有形式的传输功率分配频率的单相交流电牵引系统都是来自于变电站单相供电网络，通过电源线连接轨道电路和回线等等，目的都是为了使电能有效可靠的服务于电力机车。

我国牵引供电系统的标准额定电压为27.5kV，额定50赫兹。

电源回路经过牵引站、电源线的电力机车接触轨道返回牵引供电变压器。

2、牵引变电所的雷电防护电气化铁路牵引变电所的雷电防护技术应从接地、屏蔽、均压和限幅隔离等多方面综合采取措施。

2.1牵引变电所附近供电线架设避雷线为限制牵引变电所馈线流经过避雷器的雷电流幅值和入侵波的陡度，平均年雷暴日大于40天的地区，需在牵引变电所馈线供电线一定范围内架设避雷线，实现进线段保护，且避雷线兼做成排支柱集中接地线用。

避雷线的架设范围为牵引变电所馈线供电线（最长一般不超1km），安装方式采用增高肩架柱顶安装，通过接地引下线将避雷线与接地极相连，接地电阻不大于10Ω。

铁路牵引变电所的防雷措施研究
铁路牵引变电所是铁路电力系统的重要组成部分，具有重要的经济和社会作用。

同时，由于其电力设备规模大、设备设施复杂、运行环境恶劣等特点，也面临着防雷安全问题。

为了保证铁路牵引变电所的防雷安全，需要采取以下措施：
1.选择合适的避雷器。

铁路牵引变电所应选择适合其工作电压等级和雷电等级的避雷器，并确保避雷器能够正常运行。

2.正确接地。

牵引变电所设备的正确接地非常重要。

应采取合适的接地措施，确保接地电阻符合规定要求。

同时应进行定期的接地检测和维护。

3.安装闪击计。

闪击计可监测到闪电对设备所产生的过零电流和正常工作电流之间的差值，从而监测到设备是否遭受雷击。

4.加强设备维护。

对设备进行定期检查和维护，确保设备运行正常，避免设备因未被及时发现的故障而遭受雷击。

5.加强人员培训。

铁路牵引变电所的管理人员和维护人员应接受防雷培训，提高对防雷安全的认识和管理水平，从而确保铁路牵引变电所的安全运行。

总之，铁路牵引变电所的防雷措施应从选择合适的避雷器、正确接地、安装闪击计、加强设备维护和加强人员培训等方面入手，全面提高铁路牵引变电所的防雷安全水平。

浅析牵引供电的防雷措施作者：张灿明来源：《建筑工程技术与设计》2014年第11期摘要：牵引供电系统主要包括牵引变电所与接触网，其是否安全可靠运行是决定铁路运营畅通的一个重要因素。

防雷措施布置得当会对牵引变电所与接触网安全运行提供可靠保障。

关键词：牵引变电所；接触网；防雷保护；避雷针；避雷器；反击；接地网；一次重合闸牵引变电所和接触网是电气化铁路的枢纽和脉络，牵引变电所和接触网一旦发生雷害事故，往往导致变压器等重要电气设备的损坏，并造成大面积停电，严重影响铁路运营畅通。

特别是近些年来，随着铁路提速步伐的加快，牵引变电所和接触网的防雷问题显得更为重要。

本文介绍运行的牵引供电变电和接触网设备如何进行防雷。

雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象，在某种大气和大地条件下，潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云，大气层中的雷云底部大多数带负电，它在地面上感应出大量的正电荷，这样，雷云和大地之间就形成了强大的电场，随着雷云的发展和运动，当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时，就会发生雷云之间或雷云对地的放电，形成雷电。

按其发展方向可分为下行雷和上行雷。

下行雷是在雷云产生并向大地发展的，上行雷是接地物体顶部激发起，并向雷云方向发起的。

1、牵引变电所的防雷措施牵引变电所的雷害一般来自两个方面，一是雷直击牵引变电所造成设备、建筑等造成损坏；二是雷击接触网或电源进线后产生的入侵波侵入牵引变电所对变电设备及保护装置等造成损坏。

预防直击雷最有效的措施是安置避雷针，对于入侵波的防护主要为设置避雷器。

同时接地网是雷电释放雷电流的最终通道，地网的状态也是防雷要塞。

1.1 设置避雷针牵引变电所属于“集中型”设施，直接雷击防护以避雷针为主，简便有效，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。

它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。

避雷针的选择安装要求有：①能保护所有被保护设备；②有良好的接地；③防止反击发生。

牵引变电所防雷保护措施分析近年来，铁路事业取得了飞速的发展，原来的燃气机车基本已全被电力机车所取代。

电力机车的供电系统由牵引变电所负责提供，目前铁路的快速发展，牵引变电所也为了更好的为机车提供动力支持，无论变电所的容量和功能都得以大规模的提升，这就对其防雷保护有了更好的要求。

本随着现代铁路的飞速发展，牵引变电所的容量日益增加，功能日益强大，对其防雷技术的要求也日益提高。

文章从过电压的概念入手，对防雷保护的主要设备进行了分析，并进一步对变电所的防雷接地进行了具体的阐述。

标签：牵引变电所；防雷保护；设备；接地前言目前铁路已实现了电气化，电气化铁路的安全运行需要牵引变电所来保持供电的持续性和可靠性，作为铁路供电系统的核心，牵引变电所的安全事关铁路的正常运行。

牵引变电所内有多种高压电气设备，这些设备的内部绝缘都是无法自动恢复的，所以一旦牵引变电所发生故障，特别是雷击事故，则会导致铁路运输的中断，使铁路的经济效益和运输的安全性受到较大的影响，所以为了确保牵引变电所能够进行正常的电力供应，则做好防雷保护措施是十分重要的事情。

1 过电压的概念1.1 过电压的类型及产生过电压是造成电力系统无法正常供电的主要因素，通常来讲，过电压又分内部过电压和外部过电压两种。

内部过电压分为操作过电压和暂时过电压两种，这是在工作电压基础上，由于系统内部参数发生变化导致电磁能量振荡和积累所引起的。

而外部过电压则是由于雷电所引发的，也可称为大气过电压和雷电过电压，是由于带电荷的雷云所引起的放电现象，即雷电，从而导致外部过电压的产生，命名电力设备的绝缘受到破坏，无法正常运行。

1.2 防雷保护的措施牵引变电所在运行过程中，在以往的雷击事故中，通常都是雷电直接作用于变电所或是输电线路，从而使变电所内的设备受到损坏。

所以在牵引变电所进行防雷保护时，不仅要做好防止直击雷的保护，同时还要对入侵变电所内的雷电进行预防。

所以在进行防雷保护过程中通常都会采用避雷针和避雷线等相关避雷装置来防止直击雷及雷电波的入侵，避免高压设备内部产生过电压，这些避雷装置在长期应用过程中其防雷效果十分明显，具有安全可靠性。

牵引变电所防雷加强措施发表时间：2016-11-10T14:34:35.187Z 来源：《低碳地产》2016年8月第15期作者：祝启飞[导读] 变电设备是变电所的基本物质元素，变电所设备的安全可靠运行直接影响整个电力系统的运行效率。

朔黄铁路发展有限责任公司肃宁分公司河北省 062350【摘 要】变电设备是变电所的基本物质元素，变电所设备的安全可靠运行直接影响整个电力系统的运行效率。

雷击是影响变电所设备安全可靠运行的主要因素，变电所设备一旦遭受到雷击，将会造成变电所周边区域的停电，影响人们生产、生活的正常用电。

所以，变电所应认识到雷击对变电所设备危害性，积极探讨研究变电设备的防雷保护方法和措施，最大程度降低雷击变电设备几率或者避免雷击。

从而使变电所设备在安全环境下运行。

【关键词】牵引变电所；防雷保护；加强措施引言随着电力系统的快速发展，电气化铁路也取得了飞速发展。

电力牵引供电系统是由牵引变电所、牵引网以及其他辅助供电设施组成的供电系统。

一旦牵引变电所被雷击，就可能造成高压电气设备的毁损，从而中断供电，给运输带来极大的影响。

不仅中断铁路运输的安全，同时造成严重的经济损失，因此，对牵引变电所的防雷保护是我们一直探究的问题。

1 牵引变电所介绍牵引变电所是高速铁路的供电电源。

通过使用变换、降压的方式将电力系统三相高压转变成单相电压送入到接触网上，由动车组或供电力机车进行取流。

由于电气化铁道为一级负荷，需要确保供电的连续性，所以牵引变电所一般会使用主电源和备用电源两套高压电源。

我国很多地方牵引变电所主要使用110kV电压等级的线路进行供电。

为了降低单相牵引负荷引起高压侧三项系统产生负序、不对称、谐波等因素，高速铁路牵引变电所主要使用220kV以上的电压等级来进行供电。

牵引网系统标准电压为25kV，因为接触网线路允许电压有10%的波动，所以牵引变电所牵引母线对地电压大小为27.5kV，为了提高检修的便利性以及牵引变电所持续供电，牵引变电所一般使用两台同型号的牵引变压器并联运行，在运行过程中，牵引变压器是保证牵引变电所安全运行的重点，是传输能量和降压的主要设备，所以，变电所的保护装置、电气主接线、监控辅助设备、控制设备都需要将牵引变压器作为中心来设置。

铁路牵引变电所的防雷措施研究摘要：随着国民经济的飞速发展，现阶段大部分机车的运行方式已经转化为电力驱动，为了能够确保机车运行拥有充足的动力来源，就需要依靠牵引变电所来为铁路运行提供充足的电力供应。

采用电力运行机车由于跨越区域特别宽广，牵引供电系统经常受到雷击影响，造成外部过电压从而引发牵引变电所出现故障，严重时造成设备损坏、停电事故，威胁铁路安全运营。

因此本文将对铁路牵引变电所的防雷措施进行梳理与解析。

关键词：铁路；牵引变电所；防雷引言我国高速铁路的不断建设开通，为了推动铁路行业的持续稳定发展，电气化成为了当前铁路行业的重要发展方向，同时人们对高速铁路安全可靠运行的要求也在不断提高，其中牵引变电所的安全稳定运行是很重要的部分。

在实际的运行过程中，牵引变电所一旦受到雷击影响，就会导致电力输出出现中断问题，进而造成供电臂内部的铁路运输工作受到严重影响。

为了避免此类问题的出现，就需要采取有效措施来确保铁路牵引路线的稳定供电，尤其是在预防雷击方面，要将电力线路的保护措施不断加强，进而对严重的安全事故有效预防。

1铁路牵引变电所防雷的重要性铁路行业在不断的发展过程中，为了能够将运输能力、行驶速度全面提升，并将能源消耗与运营成本有效降低，这就需要不断加强对于电气化铁路的研究。

而电气化铁路在实际运行过程中，需要将重要的电力电能依靠高压输电线有效传递至各牵引变电所之内，而牵引变电所的本质是对电能进行有效转化的设备集合，依靠牵引变电所进行降压与分相之后，进而将电力电能有效传输至在铁路上方所架设的接触网之内，如此一来，电能才能够被电力机车进行合理运用。

基于此前提，这也使得牵引变电所成为了整个铁路牵引供电系统的核心部分，牵引变电所设备运行的安全性成为了铁路稳定运行的关键。

雷电的产生是无法遏止的，在实际运行过程中，牵引变电所发生的雷击现象有两种：一种是直接作用于变电所内部相关设备的雷击；另一种是架空线路上的雷电感应过电压与直接雷击过电压所形成的雷电波沿线路侵入铁路牵引变电所之中。