摘要

      川藏铁路沿线雷暴活动频繁，地质环境恶劣，严重威胁到列车牵引供电系统的安全运行。川藏铁路全长 81% 修建在高架桥上和隧道内，相比于平地上的接触网更容易受到雷害影响。通过电气几何模型对高架桥上单线接触网遭受直击雷进行分析，在不同高架桥高度下计算了直击雷的引雷范围和雷击跳闸概率，提出了在川藏线雷害严重地区架设避雷线、改善接地等防护措施。研究表明: 引雷宽度随高架桥的高度近似正比增长，AF 线直击雷跳闸率是 T 线的近三倍，应重点防护AF 线; 避雷线对 AF 线和 T 线保护效果良好; 雷暴日高的地区，桥越高对导线直击雷跳闸率的影响越大。

全文发表在《电瓷避雷器》2021.8

0 引言

      近些年来我国的高速铁路迅猛发展，预计2030年中国高铁里程将达到 4．5 万公里，形成“八横八纵”的高铁通道。随着高速铁路规模增大，接触网的安全运行至关重要。由于接触网的绝缘较差容易受到雷击影响，国内外对高速铁路接触网防雷技术做了很多研究，提出了一些措施。欧洲高铁技术十分成熟，地势平坦，雷电活动少，其修建的高架桥比例低，德国将接触网百公里每年遭受的雷击次数作为评定标准，提出用线路避雷器和自动重合闸对雷电过电压进行限制。日本的接触网防雷设计相对复杂，按照线路的重要程度和雷电活动划分为 A、B、C 三个区域。在 A 区采取全线架设避雷线，B 区只在重点场所及设备处架设避雷线，C 区雷电活动弱的地区不架设避雷线。我国的地理条件和气候环境更为复杂，许多学者也提出了方案。如于增学者提出以雷电频率划分界限，在雷暴日达 60 天的重雷区采取架设避雷线和架设避雷器等措施［1］; 张浩等人对津滨线接触网遭受雷击原因进行分析，提出改善接触网的绝缘配合来限制过电压［2］。

      川藏铁路雷电活动特殊，地形复杂，整条线路81% 需要建桥梁、挖隧道。大量高架桥敷设的方式致使接触网雷电防护成为突出问题［3 － 5］。目前对高架桥接触网防雷研究较少，且川藏线地区特殊、修建在即，因此迫切需要结合川藏线路的地形地貌、雷电活动等因素对 接触网进行防雷措施的研究。

      笔者根据高铁接触网结构特点，分析电气几何模型的雷击特性和雷击部位，计算架设避雷线前后的单线接触网导线直击雷的引雷宽度和雷击跳闸率，分析高架桥的高度对引雷宽度和跳闸率的影响，结合川藏线地区的地形地貌、雷暴活动提出实用高效的防雷措施。