高速铁路避雷器与防雷线技术综合应用研究

２０１６年８月　高速铁路　技术　Ｎｏ．４，Ｖｏ１．７　Ａｕｇ．２０１６　第７卷第４期　ＳＰＥＥＤ　ＲＡＩＬＷＡＹ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　文章编号：１６７４—８２４７（２０１６）Ｏ４—００７１—０５　＿＿＿＿同　速铁路避雷器与防雷线技术综合应用研究　Ｅｊ　ｌ－　别、　巍　（铁道第三勘察设计院集团有限公司，　天津３００２５１）　摘要：我国高速铁路线路大多要经过多种地形、地貌，不同区域地理、气候、运行条件的差异增加了高速铁　路防范雷击的难度，且避雷器与防雷线技术均存在自身不足。故单独使用某一项防雷技术都难以最优化地　实现高速铁路避雷、防雷技术的提升。文章提出在高速铁路线路经过的所有区域路段，将避雷器、防雷线技　术作为工程体系技术综合应用在高速铁路接触网上，使全线路置于防雷、避雷系统全面防控之下的构想，形　成两种成熟技术的有机组合和优势互补。研究证明：在山区、复杂地段和特别路段的高速铁路接触网上主要　装置避雷器；在强雷区和平坦地段、主要电气设备安装地段等架设防雷线，两者各自负责不同区域，形成避　雷、防雷全覆盖，可以有效保证高速铁路线路和设施的安全。　关键词：高速铁路；避雷器；防雷线；技术；综合应用　中图分类号：　文献标志码：Ａ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ａｒｒｅｓｔｅｒ　ａｎｄ　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｒｏｄ　ｉｎ　Ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＳＵＮ　Ｗｅｊ　（Ｔｈｅ　Ｔｈｉｒｄ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｓｕｒｖｅｙ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００２５　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　Ｃｈｉｎａ，ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙｓ，ｉｎ　ｍｏｓｔ　ｃａｓｅｓ，ａｒｅ　ｔｏ　ｔａｋｅ　ｐａｔｈ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｄｉｖｅｒｓｅ　ｌａｎｄｆｏｒｍ，ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ　ｗｈｅｒｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｄ　ｇｅｏｇｒａｐｈｙ，ｃｌｉｍａｔｅ　ａｎｄ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｔ　ｖａｒｉｅｄ　ａｒｅａｓ　ｗｏｕｌｄ　ｍａｋｅ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｅｖｅｎ　ｔｏｕｇｈｅｒ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙｓ，ｂｕｔ　ｗｈａｔ　ｅｖｅｎ　ｍｏｒｅ　ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇ　ｉｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ａｒｒｅｓｔｅｒ　ａｎｄ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｒｏｄ　ａｒｅ　ｓｔｉｌｌ　ｓｅｌｆ－ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ．Ｔｈｕｓ，ａｎｙ　ｓｅｐａｒａｔｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｃａｎ　ｈａｒｄｌｙ　ｈｅｌｐ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｍｏｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ａｒｒｅｓｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙｓ，　ｏｐｔｉｍａｌｌｙ．Ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅｌｙ　ｒｅｎｄｅｒｅｄ　ａ　ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｔｈａｔ　ａｔ　ａＵ　ｔｈｅ　ｓｅｃｔｉｏｎｓ　ｗｈｅｒｅ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙｓ　ａｒｅ　ｔｏ　ｔｒａｖｅｌ　ｔｈｒｏｕｇｈ，ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ａｒｒｅｓｔｅｒ　ａｎｄ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｒｏｄ　ａｓ　ａ　ｓｅｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙ　ｃａｔｅｎａｒｙ，ｗｈｉｃｈ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｅｎｔｉｒｅ　ｌｉｎｅｓ　ｓｕｂｊｅｃｔ　ｔｏ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｕｎｄｅｒ　ａ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ａｒｒｅｓｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｏ　ｆｏｒｍ　ａｎ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ　ａｄｖａｎｔａｇｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅｓｅ　ｔｗｏ　ｍａｔｕｒｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Ａｓ　ａｔｔｅｓｔｅｄ　ｂｙ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，ａｔ　ｔｈｅ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｌｏｃａｔｉｏｎｓ　ｗｈｅｒｅ　ａｒｅ　ａｌｌｏｃａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ　ａｒｅａｓ，ａｒｅａｓ　ｗｉｔｈ　ａ　ｖａｒｉｅｄ　ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ　ａｎｄ　ｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｌａｎｄｆｏｒｍ，　ｃａｔｅｎａｒｙ　ｏｎｔｏ　ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙｓ　ｉｓ　ｐｒｉｍａｒｉｌｙ　ｂｅｉｎｇ　ｆｕｒｎｉｓｈｅｄ　ｗｉｔｈ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ａｒｒｅｓｔｅｒ　ｍｅａｎｗｈｉｌｅ　ａｔ　ｔｈｅ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｌｏｃａｔｉｏｎｓ　ｗｈｅｒｅ　ｉｎｔｅｎｓｅ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ／ｔｈｕｎｄｅｒｓｔｏｒｍ　ｂｅｉｎｇ　ｌｉｋｅｌｙ　ｄｉｓｔｉｂｕｔｒｅｄ，ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ　ｆｌａｔ　ａｎｄ　ｍａｉｎ　ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｉｎｓｔａｌｌｅｄ，ｅｒｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ａｒｒｅｓｔｍｅｎｔ　ｒｏｄ　ｗｏｕｌｄ　ｂｅ　ｅｍｐｉｉｃａ１ｒ．Ｔｈｅｓｅ　ｔｗｏ　ａｆｏｒｅ　ｓａｉｄ　ｍｅａｎｓ　ｗｏｕｌｄ　ｈａｖｅ　ｔｏ　ａｃｃｏｕｎｔ　ｏｒｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｄ　ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃ　ａｒｅａｓ，ｉｎｔｅｎｄｅｄ　ｔｏ　ｆｏｒｍ　ｆｕｌｌ　ｃｏｖｅｒａｇｅ　ｏｆ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ａｒｒｅｓｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄ　ｔｈｕｓ，ｔｏ　，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｓｅｃｕｒｅ　ｓａｆｅｔｙ　ｏｆ　ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙ　ｌｉｎｅｓ　ａｎｄ　ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　ｒａｉｌｗａｙ；ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ａｒｒｅｓｔｅｒ；ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｒｏｄ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　高速电气化铁路的抗雷　安全是一个重要的课题，　收稿日期：２０１６－０４－０６　作者简介：孙巍（１９８０一），男，工程师。　随着我国高速铁路快速发展　相应的抗雷技术及其措　，第４期　孙巍：高速铁路避雷器与防雷线技术综合应用研究　２０１６年８月　施需要大规模的跟进，以保证高速铁路设施和人民生　命财产的安全。抗雷安全本身技术含量高，操作难度　电压出现时，先经过避雷器，当过电压超过避雷器的放　电标准时，避雷器就会先行过电，过电压就不再经过其　大，高速铁路线路区段气候复杂，各种因素杂糅，相关　的防雷、避雷和安全保障措施必须引入高新技术，提高　施工质量，才能保证高速铁路的安全。因此，做好高速　它电器设备，这样就避免了超高过电压对高速铁路电　气设备的冲击，预防其损坏。避雷器类型众多，常用的　有排气式避雷器、保护间隙、金属氧化物避雷器和阀门　式避雷器等。　避雷器的优势在于，其非线性伏安特性明显，一些　特别区段最适宜架设避雷器来避雷。如雷电活跃地　电气化铁路的抗雷工作意义重大。文章结合我国高速　铁路发展状况，分析高速铁路避雷、防雷技术的应用实　际，提出高速铁路抗雷技术应用的创新策略措施。　１　高速铁路一般的抗雷技术措施　多年来，在我国高速铁路发展过程中，抗雷技术主　要是通过接触网技术的应用来预防雷击，保证铁路行　车和人民生命财产安全。抗雷技术具体包括避雷器技　术和防雷线技术。　１．１　高速铁路防雷避雷的技术规定　雷电是高速铁路的大敌，它严重影响着高速铁路　的安全。而我国又具有气象复杂、雷电区域繁多的特　点。在技术层面上，表征某个地区的雷电频繁程度通　常是以当地的雷暴日发生天数（ｔｄ）来决定的。雷暴１３　越多，则雷电活动愈频繁。雷暴日是指一个地区平均　日　窑蓑粟　嘉罢曩　术应用有其理论依据，主要是根据我国技术部门制定　的ＧＢ　５０３４３—２０１２（（建筑物电子信息系统防雷技术规　范》和ＧＢ　５００５７—２０１０（（建筑物防雷设计规范》的相关　规定。按照这些相关规定，人们根据区域天气情况，确　定雷电状况，主要参考地域发生的雷电日天数来划分　雷电技术等级。其具体规定是，每年的雷电日平均在　２５　ｄ及其以下的区域列为少雷区，年平均雷暴日大于　２５　ｄ，但在４０　ｄ以下的区域列为中雷区，年平均雷暴日　大于４０　ｄ、但在９０　ｄ以下的地区列为多雷区，年平均　雷暴日超过９０　ｄ的地区列为强雷区。我国幅员辽阔，　地域复杂，雷电分布不匀，各种复杂情况普遍存在，雷　区特别是多雷区、强雷区较多，抗雷任务繁重。因此必　须严格按照ＴＢ　１０６２１—２０１４￣高速铁路设计规范》的　要求做好防雷避雷措施。该规范特别明确规定，长隧　道（规定为长度１　ｋｍ）的两端，都要安装防雷设施，以　保证高速电气化铁路及其相关设置的安全。　１．２高速铁路接触网避雷器技术　避雷器是高速铁路电气化铁路抗雷措施中，用于　限制高速铁路线路区段的雷电过电压、操作过电压的　避雷设施。避雷器的实质是一种过电压的限制器，避　雷器装置常与线路电器设备并联起来形成回路，当过　带、打雷概率较高的路段、峡谷和山地风口区段、土壤　电阻率较高且降低支柱接地电阻困难的路段等。此　外，人员密集区域、重要站场地带等也宜使用避雷器来　防雷避雷，不但防护范围大，效果也比较显著。　１．３高速铁路接触网防雷线技术　防雷线是在高速铁路接触网上方架设的专用线，　用以避免雷电过电压直接流过接触网、牵引网设备等　的过电压线。设置防雷线以后，当雷电流出现时，会先　行经过防雷线，由防雷线吸引接地。这样，高速铁路的　牵引供电系统和其它系统，就能得到有效的防雷保护。　防雷线的过雷电流很大，基本上把本来要经过高　速铁路设施的雷击电流全部分流吸引并导人接地，这　就有效地防止了雷击电流对高速铁路设施的伤害。具　体功能包括：（１）分流流入高速铁路基础网的杆塔的　电流，大幅度地降低过杆塔塔顶的电压；（２）防雷线形　成耦合导线，有效降低导线上的感应过电压。在技术　要求上，防雷线一般架设在高于接触网系统的上方，当　出现雷击时，雷电先行接触到的是防雷线，而不是接触　网，防雷线率先形成接触雷电的先导系统，把雷电引流　到大地。即雷电仅对防雷线放电，通过接地后被消化　掉，因此，防雷线安装必须连接有良好的接地线路装　置。雷电袭击时，防雷线把雷电流顺利引入大地，接触　网和铁路设施就避免了雷电冲击。因此，装置防雷线　也能极大地降低接触网遭受雷击的概率和程度。　２两种抗雷技术的不足及高速铁路抗　雷的困难　由于不同地域各有特点，因而两种抗雷技术措施　各自都能发挥出巨大的作用，较好地保证了高速铁路　安全。但又因客观原因和本身的技术发展制约均存在　着自身的不足。　２．１　避雷器技术的不足　接触网避雷器技术不足之处主要表现在（１）避雷　器所安装的地方多为山区或复杂地段，环境条件较差，　接触网避雷器的安装、维护、维修、更换等都比较困难。　第４期　孙巍：高速铁路避雷器与防雷线技术综合应用研究　２０１６年８月　且避雷器本身的技术质量如密封、防爆、可靠性、机械　强度等要求也比较高，否则起不到避雷效果。（２）避　雷器的抗雷水平和程度往往与高速铁路线路所在的地　形、气象条件等密切相关，不同的地域、地段差异较　大，即使是同一地域，线路经过的不同地形也有一定　程度的差别，故接触网安装避雷器的避雷保护作用有　一定的局限。避雷器无法应对所有区段的防雷、抗震。　（３）避雷器的避雷效果大面积应用还比较困难，如果　高密度地安装避雷器，相关的检查维修和各种开支会　大幅度增加投资。如果安装密度过低，又起不到避雷　效果。　２．２防雷线技术的不足　防雷线技术是通过架设在接触网上面的专线来防　备雷击的。由于防雷线可以沿线拉开，高速铁路较长　线路、区段都可以全覆盖，故防雷线技术适宜应用在较　为平坦、空旷的线路地段。而地形复杂、雷击频繁、中　雷区以下等复杂地段，雷击率高，防雷线无法应付这些　地段的雷击。　因此，单一的避雷技术是无法保证高速铁路全线　的防雷、抗雷安全的，应引入其它技术方法综合防范，　将雷电灾害降低到最低限度。　２．３高速铁路抗雷存在的困难和问题　近年来，我国高速铁路发展很快，多条高速铁路全　线开通，较好地满足了广大人民群众的交通出行要求。　我国高速铁路的技术水平也在全世界遥遥领先。但由　于高速铁路本身技术难度大，各种工程系统都难以避　免地存在着技术瓶颈，需要在发展的同时继续加大技　术创新的力度，以提高高速铁路总体水平。其中，高速　电气化铁路的抗雷工程，就是技术含量相当高的部分。　由于我国地域辽阔广大，地形地貌复杂，高速铁路地理　区域往往横跨了多种地形地貌，所经过地区的地理、气　候条件千差万别，情况复杂，雷击相对较多，尤其是高　速铁路接触网对地高度的宽度较大，遭受雷击的概率　也会增大。　对起伏坡度大、高峰低谷错杂的地段，高速铁路主　要采用高架桥的形式通过，很好避开了地段的复杂地　形地貌。但由此往往会增加接触网在该区段的相对高　度，因而增加了区域路段铁路接触网的高度，使得高速　铁路接触网遭受雷击的机率大大增加，这也就增加了　接触网体系防雷避雷的难度。作为高速铁路设施的重　要组成部分，接触网不可或缺。接触网是高速铁路牵　引供电系统的重要组成部分，大部分是裸露的，承受雷　击的概率大，且没有备用设施，这就需要足够的避免或　减少过电压的防护措施。接触网的防护措施不力，会　直接引起接触网的绝缘子损坏，造成电路跳闸，出现停　电现象，影响高速铁路有效运营。雷击产生的高强电　流的过电压，会通过接触网流入变电所，直接攻击变电　所的电气设备和线路的其它设施，易造成更大的事故。　因此，高速铁路接触网的雷电防护，当是高速铁路安全　防范的重要内容，它直接关系到高速铁路的正常运营　和人民生命财产安全。为此，从高速铁路设计开始，就　必须高度重视防雷避雷措施，引入新的技术，提高抗雷　水平，以实现高速铁路运营安全。　高速铁路及其相关设施所遭受的雷击危害，大体　包括雷电反击、直接雷击和感应雷击过电压等几种情　况。研究发现，直接雷击过电压约为１００倍的电流幅　值，接触网上的防雷线或避雷器的直接雷击承力将承　受几百到几千ｋＶ／单位面积的过电压。雷电反击主要　出现在接触网支柱的顶部，支柱顶部不仅承受雷击电　流通过，而且还产生大量的过电压，由此导致空气中的　电磁场发生剧烈而迅速的变化，这也会在导线上产生　感应电压。据统计即使在平原地区，每１００　ｋｍ每年因　雷击跳闸次数也高达ｌ５次，这会给高速铁路运行安全　带来　我国高速铁路的绝大部分接触网缺乏多层次防护—一绝大部分接触网缺乏多层次防护口措施，大量地裸露于外部环境中，这也增加了防护的困　难。一般的避雷器措施和防雷线技术，各自都无法全　面地有效预防。局部的防雷技术应用无法起到预期防　护效果。　我国高速铁路特殊的内外部条件，特别是不同区　域的地理、气候和运行条件的差异，增加了雷击防范的　难度。当高速铁路线路途经空旷原野、高架桥等地段　时，高速铁路的相关建筑普遍高于其它设施，这就成了　雷击的主要目标，极易遭受雷击，特别是那些强雷区、　高雷区，雷电活动频繁，高速铁路接触网遭受雷害风险　程度相对严重。据有关报道武广线、贵昆线等，均因高　速铁路设施高于其它建筑而发生过雷击接触网并造成　严重设备损坏的事故。因此，实施持续的技术革新，提　高技术水平，扎扎实实提高高速电气化铁路的接触网　抗防雷水平是十分必要的。　３　防雷线技术和避雷器技术综合应用　的初步构想　结合我国高速铁路的雷击风险实际以及国内外防　雷经验，为有效提高抗雷效果，更好地保障我国高速铁　路安全，提出把防雷当作一个系统工程来抓，改变传统　第４期　孙　巍：高速铁路避雷器与防雷线技术综合应用研究　２０１６年８月　的单一防范手段，综合应用多技术的防范手段。根据　高速铁路不同路段的线路实际，在高速铁路接触网上　方同时分别架设架空防雷线和接触网避雷器的方案，　即把避雷器和防雷线技术同时综合应用，以强化高速　铁路线路的防雷避雷水平，更好地保证高速铁路安全。　３．１　分段分别安装避雷器和防雷线　避雷器的装置主要考虑山区、复杂地段，以及一些　特别地段。主要包括：分相区域、站场端部的绝缘锚段　关节，长度１　ｋｍ以上的隧道两端、供电线（长度大于　２００　ｍ）、分相和站场端部的绝缘锚段关节、自耦变压　器供电线与接触网的连接处，悬崖、峡谷等雷击概率大　的地点以及２７．５　ｋＶ电缆的接头及电缆终端处等。此　类地段多属于中雷区地段，年雷击１３　４０　ｄ以下，直接　采用避雷器防雷。　一般地段和强雷区则应设置避雷线，在年雷击日　大于４０　ｄ，甚至超过９０　ｄ以上的强雷区地段，则应架　设全线全网的防雷线，以全面防备和减少雷击，并注意　防雷线宜每２００—３００　ｍ设独立接地极。　接触网避雷器技术应用和接触网全网全线防雷线　安装的综合使用，可更好地解决我国雷区高速铁路抗　口　喜　接触网抗雷主要用于高雷区，当避雷器的冲击放　电电压小于接触网绝缘子的冲击放电电压时，避雷器　发生作用，避免线路变电所的电器跳闸。因为避雷器　发挥作用，大量吸收了雷击电量，接触网的绝缘子、支　柱等收到的冲击电压就明显减少，往往只是一些残压，　不会造成冲击危害，这就提高了接触网的耐雷电冲击　水平，有效保护了高速铁路接触网和相关电器。　避雷器本身体积小，重量轻，加上自身的密封性、　耐污性、防爆性和可靠性等都比较高，避雷效果好，是　接触网避雷所不可缺少的。有一种带脱离器的氧化锌　避雷器，其标称电压的有效值为２７．５　ｋＶ，避雷器的持　续运行电压有效值为３４　ｋＶ，额定电压有效值为　４２　ｋＶ，陡波冲击电流残压为１３８　ｋＶ，雷电冲击电流残　压为１２０　ｋＶ，操作冲击电流残压为９８　ｋＶ。这些基本　数据是避雷的基本要求。这些数据的确认是高速铁路　接触网避雷器避雷的基本保证。　３．３接触网防雷线架设技术方案　接触网上方架空防雷线，可把防雷线安装在支柱　顶部，防雷线与接触网水平腕臂距离为２　ｍ，保护角为　２０。～３０。。研究计算证明，这样的距离设置，可以有效　防护包括支柱上以及沿线接触网在内的所有设备。连　接时要把防雷线与接地引线连接起来，接地引线更与　支柱钢筋紧密连在一起，焊接紧密，防止焊接松弛，还　要通过支柱接地线紧密接地，接地电阻一般规定小于　１０　ｎ，接地间距为４个跨距左右，以保障防雷线等防雷　避雷设施发挥作用，正常运行。文献研究的结果表明：　当输电线路与防雷线的位置角度被减小的时候，输电　线路的耐雷水平能得到有效提高。此外，减小防雷线　的地面倾角也能有效地防止绕击率。　４　结束语　高速电气化铁路的防雷技术较多，常用的有避雷　器技术和防雷线技术。这两种技术各有利弊，单独使　用可能暴露出较为明显的不足，如果把两种技术综合　起来应用，在不同区段采用不同的抗雷技术，安装不同　的抗雷设施，可以互相弥补不足，能有效保证高速铁路　的全线防雷避雷安全。因此本文提出了高速铁路接触　网避雷器技术和防雷线技术综合应用的初步构想。　这一设想的具体内容是，为防治雷电直击雷害，保　证高速铁路运行安全，保证各种设备安全无虞，建议在　强雷电频繁区段、重要设备安装地段以及平坦地段等　的高速铁路接触网上，架设防雷线，并尽量安装在接触　网的承力索上方，做好防雷线接地。同时，为防治感应　雷电雷害，在一般中雷区以下地段、山区复杂地段和一　些特别地段等的高速铁路接触网上，则要安装避雷器，　两种抗雷技术综合应用，实现技术互补和抗雷全覆盖，　以有效增加防雷避雷效果，更好地保障高速铁路安全。　这一设想突破了传统的抗雷技术限制，弥补了单　一抗雷技术的缺陷，解决了高速铁路所有路段、不同区　域的有效抗雷问题，是一个极具创意的技术创新措施。　据知这一设想曾在一些地方有过实施，但还未形成规　模，作为高速铁路抗雷的一种有效的创新举措，值得推　广应用并在实践中进一步创新。　参考文献：　［１］于增．接触网防雷技术研究［Ｊ］．铁道工程学报，２００２，４６（１）：８９　—９４．　ＹＵ　Ｚｅｎｇ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃａｔｅｎａｒｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００２，４６（１）：８９—９４．　［２］范海江，罗健．铁路客运专线接触网防雷研究［Ｊ］．铁道工程学报，　２００８，５２（８）：８０—８３．　ＦＡＮ　Ｈａｉｊｉａｎｇ，ＬＵＯ　Ｊｉａｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ＯＣＳ　ｉｎ　Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　Ｌｉｎｅｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｆｏ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００８，５２（８）：８０—８３．　［３］　秦海波，李琳，赵志斌．输电线路绕击跳闸率的改进电气几何模型　『Ｊ＿．电力科学与工程，２００９，２５（５）：１６—１９．　第４期　孙巍：高速铁路避雷器与防雷线技术综合应用研究　【Ｊ］．高电压技术，２０１３，３９（２）：３９９—４０６．　２０１６年８月　ＱＩＮ　Ｈａｉｂｏ，ＬＩ　Ｌｉｎ，ＺＨＡＯ　Ｚｈｉｂｉｎ．Ｃａｌｃｕｌａｌｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　Ｆａｉｌｕｒｅ　Ｆｌａｓｈｏｖｅｒ　Ｒａｔｅ　ｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｌｉｎｅ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ＥＧＭ　ＺＨＡＯ　Ｌｉｊｉｎ，ＧＡＯ　Ｆｅｎｇ，ＬＩ　Ｒｕｉｆａｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｔｒａｃｔｉｏｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　Ｒａｉｌｗａｙ　［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００９，２５（５）：１６—１９．　袁明仁，谭进，等．高原山地５００ｋＶ输电线路雷电屏蔽特　［４］　赵立进，性试验研究［Ｊ］．高电压技术，２０１１，３７（７）：１６６３—１６６９．　ＺＨＡＯ　Ｌｉｊｉｎ，ＹＵＡＮ　Ｍｉｎｇｒｅｎ，ＴＡＮ　Ｊｉｎ，ｅｔ　ａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ＬＩ　ｇｈｔｎｉｎｇ　Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　５００　ｋＶ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｌｉｎｅ　ｉｎ　Ｐｌａｔｅａｕ　［Ｊ］．Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，３９（２）：３９９—４０６．　［７］　李德胜．高速铁路接触网落雷特性及防雷技术的探讨［Ｊ］．电气化　铁道，２０１３，１４（３）：１—４．　ＬＩ　Ｄｅｓｈｅｎｇ．Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｓｔｉｋｅ　ｏｎ　ｒＯｖｅｒｈｅａｄ　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｒａｉｌｗａｙ　ａｎｄ　ｉｔｓ　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｍｏｕｎｔａｉｎ［Ｊ］．Ｈｉｇｈ　Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１１，３７（７）：１６６３—　１６６９．　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｉｒｃ　Ｒａｉｌｗａｙ，２０１３，１４（３）：１—４．　　［８］　江娜．高速铁路外场监控防雷接地技术研究［Ｊ］．中国建材科技，２０１５，２４（１）：８３—８４．　ＪＩＡＮＧ　Ｎａ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｏｕｔｆｉｅｌｄ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｒ　ｆ［５］　王冀饶．客运专线接触网避雷器防雷探讨［Ｊ］．电气化铁道，２０１２，　１３（２）：３２—３４．　ＷＡＮＧ　Ｊｉｒａｏ．Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ａｒｒｅｓｔｏｒ　ｆｏｒ　Ｏｖｅｒｈｅａｄ　Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｌｉｎｅ　ｉｎ　Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　Ｌｉｎｅ［Ｊ］．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｒａｉｌｗａｙ，２０１２，１３（２）：３２—３４．　Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１５，２４（１）：８３—８４．　高峰，李瑞芳，等．高速铁路牵引供电系统雷电防护体系　［６］　周利军，（上接第３１页）　特别针对增设ＡＴＯ后带来的新功能的实现过程和方　式进行了论述。城际铁路自动化运营已经成为近几年　铁路发展的重要目标和方向，在充分利用现有　（２）站后折返，即利用牵出线折返，如图６所示。　列车站内停车后，列车根据行车计划继续以ＡＴＯ模式　行驶至牵出线股道停车，此时列控控制ＡＧ转换发码　方向，司机关闭Ａ端驾驶台。司机激活Ｂ端后，原Ａ　端进入休眠模式。ＣＴＣ下达发车计划给Ｂ端，该计划　ＣＴＣＳ一２系统架构的基础上增加ＡＴＯ运营是完全可　行的。　包括发车股道、开门侧等计划信息。ＣＴＣ通过联锁办　理折返接车进路，列车通过牵出线应答器后转为Ｆｓ控　车，并根据计划到股道停车办客。　Ｂ　Ａ　参考文献　　［１］　ＴＢ　１０６２１—２００９高速铁路设计规范（试行）［ｓ］．ＴＢ　１０６２１—２００９　Ｃｏｄｅ　ｆｏｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｈｉｇｈ　Ｓｐｅｅｄ　Ｒａｉｌｗａｙ［Ｓ］．　　［２］　ＴＢ　１０６２３—２０１４城际铁路设计规范【ｓ］．ＴＢ　１０６２３—２０１４　Ｃｏｄｅ　ｆｏｒ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｃｉｔｙ　Ｒａｉｌｗａｙ［Ｓ］．　［３　Ｊ　徐啸明．列控地面设备［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００７．　ＸＵ　Ｘｉａｏｍｉｎｇ．Ｇｒｏｕｎｄ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｒａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｍ］．　Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｈｏｕｓｅ，２００７．　ｑ　［４］　徐啸明．列控车载设备ＣＴＣＳ２—２００Ｈ型［Ｍ］．北京：中国铁道出　图５站前折返　版社，２００７．　ＸＵ　Ｘｉａｏｍｉｎｇ．ＣＴＣＳ２—２００Ｈ　Ｔｙｐｅ　Ｏｎ—ｂｏａｒｄ　Ｅｑｕｉｌ￣ｌｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔｒａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｈｏｕｓｅ，２００７．　　［５］　科技运函【２００４］１１４号，应答器技术条件（暂行）［Ｓ］．Ｋｅ　Ｊｉ　Ｙｕｎ　Ｈａｎ［２００４］Ｎ０．１　１４．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｂａｌｉｓｅ　（Ｔｒｉ１）［Ｓ］．ａ　［６］　科技运［２０１０］１３６号，ＣＴＣＳ一２级列控系统应答器应用原则（Ｖ２．　０）［ｓ］．　图６站后折返　Ｋｅ　Ｊｉ　Ｙｕｎ［２０１０］Ｎｏ．１３６，Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｏｆ　ＣＴＣＳ一２　Ｔｒａｉｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｌｉｓｅ（Ｖ２．０）『Ｓ］．　３　结束语　本文着重介绍了ＡＴＯ在ＣＴＣＳ一２线路中的应用，