1.国内电气化铁路受雷电情况

我国地理面积广阔，不同地区气象条件差异很大，依据雷电日的不同，分为少雷区、多雷区、高雷区、强雷区和超强雷区。依据建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2012 3.1.3规定，我国把年平均雷暴日数T>90的地区叫做强雷区，40<T≤90的地区为多雷区，25<T≤40的地区为中雷区，T≤25的地区为少雷区。我国各地雷暴日的多少与唯独及距海洋的远近有关，海南省级雷州半岛雷电活动频繁而剧烈，年平均雷暴日高达100-133。北回归线以南一般在80以上，北回归线到长江一带约为40-80，长江以北大部地区多在20-40，西北多在20以下。

从上面2图可以看出，我国电气化铁路干线，主要集中于中东部沿海及南方，而我国多数中东部沿海及南方地区均处于多雷以上地区，每年雷暴日均超过20日以上。两个范围有个高度的重合。从而可以得出，我国京沪、京广、京九等几条繁忙大干线每年都会有很长一段时间会受到雷雨天气的严重影响，从而给安全运输秩序带来隐患，所以防雷工作在我国电气化铁路工作中是很重要的一大部分。

2.我国电气化铁路受雷击影响情况

接触网在无特殊有效的防雷措施情况下，遭雷击闪络的主要是直击雷。根据接触网高度的不同及雷暴的差异，直击雷造成的跳闸占总的雷击跳闸概率的95%-98%，而感应雷造成的跳闸总跳闸概率的2%-5%。据相关部门统计京津城际铁路从2008年8月1日开通运行以来，因雷雨天气导致牵引变电所跳闸事件每年均在20件以上。同时根据各铁路局2011年12月提供的统计资料，京沪高铁自联调联试以来，接触网因雷雨天气造成变电所跳闸事件204件。其中，北京局管内64件，济南局管内18件，上海局管内122件，因雷击造成了部分绝缘子损坏，给铁路运输带来一定的安全隐患，同时也加大了运营维护的工作量。以下是几个典型雷击案例：

2.1、2011年6月7日18:34，武清变电所211、212断路器跳闸，重合成功。经现场人员检查发现永乐-武清区间846#支柱负馈线绝缘子因雷击闪络。

2.2、2012年6月9日20:46，清池变电所211#、212#断路器跳闸，重合闸成功，当时雷雨大风天气，通过巡视发现沧州站K210+035处37#W01F隔离开关绝缘子有雷击闪络痕迹。

2.3、典型照片：

3.国内电气化铁路现有防雷主要措施

国内现有电气化铁路供电系统一般采取的防雷措施有：

3.1、沿线架设避雷线、避雷器和避雷针以防止雷直击设备，避雷线采用比较广泛，且可以利用原有的保护线或架空地线提高，因为当雷击中金属物体时，会使金属导体的温度急剧上升，甚至熔断，但根据导体的材料及其允许的温度，即可求出在所需通过的雷电流下，导体应具有的最小截面为

式中，q为导体的截面（单位mm），I为雷电流的值（单位kA），t为雷电流的持续时间（μs）,k可根据所选材料及其所允许的工作状态求得。经试验和计算表明，金属熔化的面积与电流成正比，而熔化的深度与电流的持续时间成正比，由于雷电流作用的时间很短，一般不会使直径大于16mm的钢筋熔断。同时现有线路普遍使用的保护线及架空地线均为70平方毫米钢芯铝绞线，钢芯截面积均大于16mm，完全满足做避雷线使用，且节省了成本。

3.2、降低杆塔的接地电阻，部分杆塔安装线路避雷器以提高线路耐雷水平，减少雷击杆塔或避雷线后引起的绝缘闪络。

3.3.采取自动重合闸措施保证雷击闪络后通过自动重合闸装置自动合闸，回复供电。

3.4.在接触网上安装避雷器，当出现雷电过电压时，避雷器动作，雷电流通过避雷器后沿支柱、支柱接地体泄入大地，从而避免了支柱上其他绝缘部件沿着表面闪络。

4.国外电气化铁路现有防雷主要措施

4.1、德国铁路防雷现状

德国铁路经实际测量表面，欧洲中部地区每100kM接触网在1年的时间内可能遭受1次雷电冲击。雷电对接触网的直接冲击会导致雷电冲击过电压，其在设计中考虑过采用过电压保护装置限制雷电过电压，一般应用避雷器。同时他们也认为避雷器只能对过电压进行有限的保护，一般只用于有频繁。雷电存在的地段，在其它区段，无论是从经济方面还是防护效益方面一般不考虑设置避雷装置。

4.2、日本铁路防雷现状

日本由于其特殊的地理条件和气象条件，在电气化铁道接触网设计中国，根据雷击频度及线路重要程度，将国土的防雷等级划分为A、B、C区域并规定了相应的防雷措施，A级区的雷害严重且线路重要，寻妖进行全面防雷保护全线接触网架设架空避雷线同时在牵引变电所出口、接触网隔离开关、电缆接头或连接处、架空点终端设置避雷器;B及区雷害比较严重且线路重要，对部分特别需要的场所沿接触网架设架空避雷线，同时在牵引变电所出口、接触网隔离开关、电缆接头或连接处、架空地线终端设置避雷器；C级区一般在牵引变电所出口、接触网隔离开关、电缆接头或连接处设置避雷器。

5.结论

我国现行电气化铁道接触网防雷设计主要依据<铁路电力牵引供电设计规范》(TB10009-2005)和《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》的相关规定，只是简单对线路根据雷电日的数量分4个等级的区域：少雷区、多雷区、高雷区、强雷区。但介于以上分析及近年来厄尔尼诺现象严重，极端天气多发，而且随着新建铁路所处位置地形复杂，紧靠4个区域的划分，以难以满足日益提高的铁路运行要求，现在还要将半山坡、高路基、空旷地域、大桥路段等地域进行认真统计，对包括这些地段的区域，都建议专门沿线路架设避雷线并在特殊设备位置按照避雷器，既有线路介于成本考虑，可以考虑将保护线改架到支柱顶部兼做避雷线使用，随着日新月异的铁路运行要求，防雷工作日益得到重视，其发展提高是必然趋势，希望电气化铁路防雷工作能够得到更多的投入及支持。

参考文献

[1]中国建筑学会建筑电气分会.电磁兼容与防雷接地[M].北京：中国建筑工业出版社，2010（1）

[2]TB10009-2005 铁路电力牵引供电设计规范[s]

[3]中铁电气化勘察设计研究院有限公司.京沪高速铁路接触网防雷加强实施方案[D].天津，2012

[4]钱立新.世界高速铁路，北京：中国铁道出版社，2003

作者简介：

池大维，男，助理工程师，工作单位：中铁电化运管公司济南维管处莱芜维管段，通讯地址：山东省莱芜市莱城区方下镇韩家官庄东200米，邮编：271100，联系电话：15141648967，Email：463051016@qq.com。

赵锡瑞，男，助理工程师，工作单位：中铁电化运管公司济南维管处莱芜维管段，通讯地址：山东省莱芜市莱城区方下镇韩家官庄东200米，邮编：271100，联系电话：18963538988，Email：446500637@qq.com。