（中国铁建电气化局集团第五工程有限公司四川省401311）
摘要：铁路变配电所作为铁路电力供应的枢纽集中了多种高压电气设备，如果铁路变配电所一旦供电中断，这将极大地影响铁路的正常运营。而雷击事故对铁路变配电所影响最大，雷击不但对电气设备造成损害，而且会因此导致铁路供电中断，影响铁路运输的安全性和稳定性。因此，研究雷击危害及防雷击技术，减少变配电所的雷击事件发生，对确保铁路系统正常运行意义重大。基于此，本文主要对铁路变配电所的雷击危害及防雷技术进行分析探讨。
关键词：铁路变配电所；雷击危害；防雷技术
1、前言
铁路变配电所是铁路系统安全运行的重要保障，特别是在高速、重载铁路系统中，变配电所的安全运行直接关乎铁路运输的安全。而雷电灾害是众多灾害中危险系数最大、破坏性最强的一种自然灾害。据相关部门统计，我国每年有1万人以上因雷击导致伤害，因雷击导致的油库失火爆炸、设备损毁等事件也时有发生。雷击给变配电所造成的破坏、馈线断路器跳闸等危害也越来越大。因此，为了确保铁路的安全运输、正常运营，必须不断提高铁路变配电所防雷技术水平。
2、铁路变配电所的雷击危害
铁路变配电所与铁路运输信息传输、铁路运输资源供应，以及各个站点日常服务的正常运行都有着密切联系。因此，当铁路变配电所收到雷击影响时，铁路运输的总体结构，都会出现电力传输受阻，铁路信息传导弱化的问题，影响铁路运输工作的正常开展。
同时，铁路变配电所受到雷击后，铁路主要干线的电力传输网络，会出现多处电力传输结构损坏的局面，造成大部分高压传输线路出现短路故障，强电流侵入二次回路损坏二次设备，从而出现线路起火，线路大面积漏电的情况，这将会造成巨大的经济损失和人员伤亡，是铁路运输中问题较为严重的电力牵引供电事故。当前国内的铁路变配电所一般按供电里程范围在线路边分布设置。当某一段铁路变配电所线路发生雷击问题时，很容易出现大面积铁路供电线路损坏，造成国内铁路枢纽集中瘫痪，这也是铁路变配电所受到雷击危害之一。
3、铁路变配电所防雷技术实践分析
雷电是由雷云（带电的云层）对地面建筑物及大地自然放电引起的一种放电现象，雷电会对建筑物或其他设备产生严重的破坏。
3.1直击雷防护
3.1.1防护措施
如果雷电直接击中变配电所的电力设备，在强大的雷电流作用下，会在该电力设备上产生较高的直击雷过电压，在此过程中会产生强大的热能以及强大的电动力，强大的热能会使金属熔化，烧断输电导线，摧毁用电设备，甚至引起火灾或爆炸；强大的电动力会击毁杆塔，破坏建筑物，此外还伴随有电磁效应以及对附近物体的闪络放电，引起绝缘子烧坏，断路器跳闸等问题，导致供电线路大面积停电等，所以必须加以防护。
需注意的是，设法降低主接地网接地电阻，保持避雷针接地网与主接地网之间有足够的安全距离来防止雷电反击事故。避雷针有独立式和构架式两种避雷针，独立避雷针主要使用在土壤电阻率大于1000Ω/m的区域或设备绝缘水平不高（如110kV以下的配电设备）的情况，因为独立式避雷针距离电气设备的距离比构架式避雷针远，不易发生电气设备的反击事故。
架设避雷线也是一种有效的防雷装置。但是由于造价比较高，所以只有在60KV及以上的电力线路上才采用全线装设避雷线，而在35KV及以下的电力线路上一般只在进出变电所的一段线路（1~2Km段内）装设避雷线作为保护，避免该段线路遭受直接雷击。当前避雷线主要有两种布置形式：一种是避雷线的一端经配电装置构架接地，另一端经绝缘子串与建筑物绝缘；第二种是避雷线两端都接地形成一个架空地网。
3.1.2变配电所接地网的作用与设计
变配电所接地网的主要作用是降低接地电阻，加强泄放雷击变配电所建筑物时产生的雷电流，为电气设备发生故障时产生的短路电流提供流散通道，改善变配电所地表电位的分布，为变配电所的电力设备提供良好的等电位系统，保证电力系统安全稳定的运行，以便能有效地保证设备和运行人员的安全。变配电所接地网的设计是否全面、合理关系到接地网是否能稳定安全的运行，设计参数决定了变配电所接地网的基本情况。因此在变配电所的地网设计中主要采用经验公式估算与数值计算相结合的方式来计算接地参数。同时变配电所地网的设计还可以因地制宜，根据变配电所所处位置的实际情况来进行综合设计。
3.2雷电过电压波问题的保护
雷电过电压波是指外部电流借助铁路变配电所传输线路，与内部电流同步传输的电流危害现象。雷电过电压波的危害很容易引发连带式反应，导致某一区域铁路变配电所中所有设备都受损，因此，雷电过电压波的危害，也是铁路变配电所雷击危害最严重的形式。
一方面，现代铁路变配电所实行间距式雷电过电压波防护措施进行问题防护。举例来说，朔黄铁路有限责任公司在L区域铁路变配电所的电力传输线路总长为1000米，实行雷电防护是过程中，按照20米间距的比例，将其分为50份。施工人员运用绝缘子、线路传输避雷器，在每一段线路之中，分别建立雷电互感器与雷电传输绝缘保护装置，一旦铁路变配电所后期传输应用过程中，存在着雷电过电压波危害，受到影响段的线路，将在第一时间控制雷电影响的范围，有效隔绝雷电传输范围，从而减小雷电过流传输对其影响。
另一方面，设定双重性线路铁路变配电所雷电防护线路，也是解决雷电过电压波问题的有效措施。这种线路防护的方式，主要用于铁路变配电所中母线传输部分的防护。例如:朔黄铁路有限责任公司铁路变配电所的母线共计有2根。电力传输保护人员，分别在两根母线上增加了单独的母线电流防护线路，无论变电所的电流外部干扰多大，保护线路都能够将母线正常传输之外的电流都分散出去。那么，当铁路变配电所受到雷击时，母线外层的保护线路，就会将半路侵入的外部电流也分担出去，达到保护电路传输母线电流稳定性的作用。
3.3雷击感应危害的防护
雷击感应危害问题，也是铁路变配电所的雷击危害的一种形式，它对现代铁路电路传输的影响，介于直击性电流传输与过流波侵入的电流危害之间，主要是对铁路变配电所的电力传输监控硬件造成直接性摧毁。为了减少雷击感应带来的危害，可以将铁路变配电所周围的雷击暴露式装置，变更为隐藏性雷击感应装置。
同时，新型铁路变配电所感应技术，将铁路变配电所的一次供电设备与二次供电设备区分管理。朔黄铁路有限责任公司铁路变配电所的雷击危害防护措施为5部分，电流防护系统能够按照线路电流传输的比例，实行系统式的电流传导，构建一个自动化系统监控装置。一旦铁路变配电所中的线路受到雷击，则电力运维检验人员，将会及时运用系统进行线路监控、防护，最大限度的区分了系统监控与电路传输中保护的作用，从而达到了对铁路变配电所雷击危害问题的有效性防护。
4、结语
铁路变配电所的雷电防护工作是一项系统工程，雷电的危害形式多样，并且随着科学技术的发展，还可能出现新的雷害形式，这就需要我们在变配电所的防雷工程设计中充分了解雷电的活动规律，遵循“整体防御、综合治理、多重保护”的方针，从变配电所的初期设计、选址、施工、运行等各个阶段进行全面综合考虑防雷措施，以此来减少雷击对铁路变配电所造成的危害，使系统能安全稳定的运行。
参考文献：
［1］徐鹏，李世元，甘鹏，等.雷击配电变压器事故分析及防雷措施研究［J］.电瓷避雷器，2011（4）：57-62.
［2］周政，邹荣盛.变电站雷电侵入波过电压保护的研究［J］.山东工业技术，2015（8）：207-208.