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TB／T 3551-2019 高速铁路牵引供电系统雷电防护技术导则

ICS 29. 280 S82

人民共和国铁道行业标准

GB／T 51335-2018 声屏障结构技术标准中华人民共和国铁道行业标

TB/T35512019

速铁路牵引供电系统雷电防护技术导

范围· . 规范性引用文件 术语和定义· 雷电活动表征 雷电防护措施 6接触网雷电防护原则及实施 牵引变电所及接触网供电线雷电防护实施 附录A（资料性附录） 接触网用外串联间隙金属氧化物避雷器典型结构形式和主要技术参数 附录B(资料性附录） 接触网用并联间隙典型结构形式和主要技术参数要求 附录C（资料性附录） 电气几何模型法原理说明 附录D(资料性附录) 接触网防雷措施工程实施示意图 附录E（资料性附录） 接触网采用架空地线措施雷击跳闸率计算结果 参考文献

本标准由中铁电气化局集团有限公司提出并归口。 本标准主要起草单位：天津中铁电气化设计研究院有限公司、中国电力科学研究院有限公司。 本标准参加起草单位：北京电力经济技术研究院、中铁第一勘察设计院集团有限公司、中国中铁二 院工程集团有限责任公司、中国铁路设计集团有限公司、中铁第四勘察设计院集团有限公司、中铁工程 设计咨询集团有限公司。 本标准主要起草人：王立天、陈维江、沈海滨、边凯、赵海军、李汉卿、向念文、刘再民、蒋先国、邓云川 宫衍胜、温建民、魏宏伟。

高速铁路牵引供电系统雷电防护技术导则

雷电防护措施、原则及实施。 本标准适用于高速铁路，设计速度200km/h的客运专线可参照执行

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 11032 交流无间隙金属氧化物避雷器 GB/T32520 交流1kV以上架空输电和配电线路用带外串联间隙金属氧化物避雷器（EGLA） GB/T50064一2014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 DL/T1293交流架空输电线路绝缘子并联间隙使用导则 TB/T184425kV交流电气化铁道用无间隙金属氧化物避雷器技术条件 TB10009铁路电力牵引供电设计规范

反击backflashove

4.1雷暴日和地闪密度

高速铁路走廊呈线状分布，距离长，地域跨度大，沿线雷电活动有差异，宜采用广域雷电地闪监测 系统获得的走廊沿线地闪密度表征。当缺乏广域雷电地闪监测数据时，可通过经验公式（1）由雷暴日 近似换算得到。

N,=0.023XT

N—地闪密度，单位为次每平方公里每年[次/（km²·a)]； Ta雷暴日，单位为天（d)。 注1：雷电是由带电荷的云体引起的大气放电现象。雷电放电有云闪和地闪两种形式，地闪放电是造成地面基础 设施损毁的主要因素。 注2：雷暴日是对雷电活动强度的趋势性描述，且无法区分云闪和地闪放电。 注3：地闪密度可由广域雷电地闪监测系统通过探测雷电电磁辐射信号经反演计算获得，监测系统只统计地闪放 中，既能给出区域范围的地闪密度，也可给 度，表征中活动重准确

按照GB/T500642014 可用公式（2）所示的概率分布函数计 算，陕南以外的西北地区、内蒙古自治区的部分地区（平均年雷暴日在20d及以下）雷电流幅值可用公 （3）所示的概率分布函数计算

降低。在支柱上方架设架空地线后，对AF线和T线形成屏蔽，只有低幅值雷电才能绕过架空地线击中导 线，但概率很小。架空地线接闪雷电后，雷电流经架空地线和支柱分流入地，只有当雷电流幅值较大时才 会引起绝缘子反击闪络。另外，架空地线还对雷击接触网附近大地时产生的感应过电压起屏蔽作用。 架空地线屏蔽效果与保护角有关，保护角越小，屏蔽效果越好。对接触网支柱顶端架空地线，架设 位置越高，对AF线保护角越小，但架空地线本身的引雷作用会随着高度的增加而增强。架空地线高 度确定要权衡屏蔽作用与引雷效果。

串联间隙金属氧化物避雷

端。正常运行电压、操作过电压和工频过电压下，串联间隙不击穿；幅值足够高的雷电过电压作用下 串联间隙击穿放电，雷电过电压施加到避雷器本体上，由于金属氧化物电阻片具有良好的非线性伏安 等性，避雷器本体瞬间呈现低阻抗，释放雷电能量，随后避雷器本体恢复高阻抗，阻断系统对地T.频续 流，串联间隙恢复绝缘状态。该避雷器适合作为线路防雷保护措施。 外串联间隙金属氧化物避雷器应用于高速铁路接触网绝缘子防雷保护时，安装避雷器的绝缘子不 再发生雷击闪络，降低接触网雷击跳闸率。该避雷器在系统正常运行时，工作电压绝大部分加在串联 间隙上，避雷器本体电阻片几乎不存在老化损环的问题GB／T 12343.2-2008 国家基本比例尺地图编绘规范 第2部分：1：250000地形图编绘规范.pdf，可以免维护。 依据故障导向安全原则，应用于高速铁路接触网的外串联间隙金属氧化物避雷器，为避免脱落或 爆炸引起碎块撞击列车，应具有可靠的防松脱和防爆性能。 外串联间隙金属氧化物避雷器本体宜选用复合绝缘材料外护套，相比瓷质外护套，具有耐污移、耐 电蚀能力强、重量轻等优点， 接触网用外串联间隙金属氧化物避雷器的典型结构形式和主要技术参数参见附录A。

5.3无间随金属氢化物避需器

无间隙金属氧化物避雷器井联安装在设 过电压作用下，避雷器动作呈现低阻抗，释放雷电能量，随后避雷器迅速恢复高阻抗，阻断系统对地续 流。无间隙避雷器动作响应时间为纳秒级，具有优良的伏安特性，能与设备内绝缘特性良好配合，可作 为一种较为理想的变电设备防雷保护措施， 无间隙金属氧化物避雷器应用于高速铁路接触网防雷保护时，并联于绝缘子两端，避雷器长期承 担系统运行电压，可能出现老化故障，需要定期检测维护，与应用于牵引变电所情况相比，运维T.作量 大，且检测实施困难。接触网线路雷电防护不宜采用无间隙金属氧化物避雷器

并联间隙由一对金属电极构成，固定在绝缘子两端，在雷电过电压作用下，间隙击穿，释放雷电能 量，随后系统工频续流电弧在电磁力作用下，沿电极向离开绝缘子方向移动，弧根固定在电极端部燃 烧，避免烧伤绝缘子造成永久接地故障。 并联间隙结构简单，成本低，应用并联间隙保护与不采取措施情况相比，雷击跳闸率会略有增加， 但可降低接触网运行维护工作量。 接触网用并联间隙的典型结构形式和主要技术参数参见附录B。

GBT 19668.3-2017 信息技术服务 监理 第3部分：运行维护监理规范6接触网雷电防护原则及实施

雷电击中接触网附近大地或高算物体时，通过电磁耦合作用在AF线和T线上产生感应过电压 线路耐雷水平一般大于45kA，接触网因感应雷引起的跳闸率较直击雷引起的跳闸率低得多。 表1给出了典型接触网无防雷措施时的雷击跳闻率计算结果

表1接触网无防雷措施时的雷击跳闸率