雷电种类及城轨避雷保护课件

雷电种类及城轨避雷保护项目五：城轨防雷接地葛雯2022.08.20目录CONTENTS城轨架空地线设置03.避雷线防护02.雷电种类与防护01.04.城轨避雷线防护效果雷电了解自然、敬畏自然雷电种类与防护

雷击有极大的破坏力，其破坏作用是综合的，包括电性质、热性质和机械性质的破坏。根据雷电产生和危害特点的不同，雷电可分为以下四种：1．直击雷2．球形雷3．雷电感应4．雷电侵入波

雷电种类与防护

1、直击雷是云层与地面凸出物之间放电形成的。直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。

雷电种类与防护2、感应雷分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。在雷云与其他部位放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式，沿突出物极快地传播。电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。雷电种类与防护3、雷电侵入波雷电冲击波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜人低压，造成严重的触电事故。雷电种类与防护

4、球形雷是一种球形，发红光或极亮白光的火球。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。

防雷措施对于雷击接触线路，形成过电压危害的情况概括起来可以划分为：雷击接触网附近的地面，在接触网上引起感应过电压；雷直接击于接触网导线（或腕臂），在接触网上产生过电压；雷击接触网支柱（或架空地线），在支柱顶端产生冲击过电压，造成接触网绝缘子的反击。研究表明：既有牵引网耐雷水平一般小于3kA，90%以上的直击雷将引起AF线绝缘子击穿。

雷击对线路的危害：防雷措施在不发生雷击时，架空地线与接地极之间必须有电气隔离，满足杂散电流防护要求。在雷击发生时，架空地线与接地极须导通，使雷电流就近尽快泄入大地。不应改变接触网系统电气回路模型，不影响系统短路保护参数设置。接地装置应运行安全、动作可靠，尽量减少维修及更换次数，降低运营成本。国内城轨工程中架空地线防雷接地主要采用了放电间隙接地和电位均衡装置接地2种方案。城轨架空地线的防雷设计原则：防雷措施放电间隙有2个角形电极与接地极与串联空气间隙构成，一端电极与架空地线相连，另一端电极通过接地引下线接至接地极。电极间隙空气间隙距离为3~5mm，其标称放电电压（1.2/50us）为2.0KV，标称放电（8/20us）电流为20KA。不发生雷击时，由于空气间隙的隔离能阻止杂散电流通过放电间隙泄漏，满足了杂散电流防护的要求。雷击时，雷电过电压的作用下放电间隙迅速击穿。1、放电间隙接地防雷措施该装置主要构件是一个气体放电管，标称直流击穿电压为350V。正常工况下，钢轨对地电压不高于120V，电位均衡装置承受电压也不会大于120V，所以在电压不超过350V时其呈现高阻态。当承受电压大于350V时其呈现导通状态，将雷电流泄入大地，自身最大电压降不大于20V，此时呈临时电气连接状态。2、电位均衡装置接地为了避免在雷击放电或感应过电压时，由于地电位太高而引起接触网设备损坏，城轨工程采用了电位均衡装置接地。城轨避雷线防护效果

研究表明，当接触网在地面时，接触线高度高于承力索0.4m时效果最好，当接触网在高架时，避雷线高度高于承力索0.9m时效果最好。避雷器与架空地线共接地极的示意