淺析高架區(qū)段接觸網(wǎng)絕緣子閃絡(luò)原因及防范措施

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1、淺析高架區(qū)段接觸網(wǎng)絕緣子閃絡(luò)原因及防范措施寧波軌道交通集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司周?chē)?guó)家摘要：軌道交通高架區(qū)段接觸網(wǎng)絕緣子雷雨天頻繁遭受雷擊，發(fā)牛輔助饋線絕緣子、腕臂絕緣子表面閃絡(luò)，導(dǎo)致接觸網(wǎng)故障跳閘，給運(yùn)營(yíng)造成了很大的影響，一直是困擾運(yùn)營(yíng)安全的難題。寧波軌道1號(hào)線二期，針對(duì)雷擊導(dǎo)致絕緣子閃絡(luò)，通過(guò)在支柱平腕臂上増?jiān)O(shè)串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器，增加雷電能量釋放通道，降低雷電的危害，確保運(yùn)營(yíng)安全。關(guān)鍵詞：高架段接觸網(wǎng)；雷擊；閃絡(luò)0引言1既有接觸網(wǎng)實(shí)施情況1.1工程概述寧波市軌道交通1號(hào)線二期工程線路正線全長(zhǎng)約25.439km,其中地下段2.123km,過(guò)渡段0.25km,穿山隧道1.

2、43km,高架線路21.636km。共設(shè)置車(chē)站9座，其中高架站8座，地下車(chē)站1座。本期工程設(shè)置朱塘村停車(chē)場(chǎng)。全線牽引變電所數(shù)量為10座。牽引供電系統(tǒng)采用DC1500V架空接觸網(wǎng)供電，走行軌冋流。架空接觸網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)采用雙邊供電，特殊狀態(tài)下通過(guò)接觸網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)構(gòu)成大雙邊供電。渡線、車(chē)場(chǎng)線、庫(kù)線的接觸網(wǎng)采用單邊供電。當(dāng)停車(chē)場(chǎng)牽引變電所解列時(shí)，通過(guò)正線與停車(chē)場(chǎng)之間的接觸網(wǎng)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，將正線電源引入停車(chē)場(chǎng)中。隧道內(nèi)接觸網(wǎng)采用剛性懸掛，地面及高架線接觸網(wǎng)采用柔性懸掛。1.2氣象條件名稱(chēng)單位數(shù)值年雷電日d/a40污穢等級(jí)重污區(qū)1.3接觸網(wǎng)既有設(shè)備及技術(shù)參數(shù)寧波市軌道交通1號(hào)線二期工程牽引供

3、電系統(tǒng)采用DC1500V架空接觸網(wǎng)供電，高架區(qū)段柔性架空接觸網(wǎng)釆用雙承雙導(dǎo)雙輔助饋線簡(jiǎn)單鏈型懸掛方式，導(dǎo)線規(guī)格及張力見(jiàn)下表：項(xiàng)冃線材導(dǎo)線規(guī)格張力項(xiàng)目線材導(dǎo)線規(guī)格張力柔性懸掛輔助饋線JT15012kN（額定張力）承力索JT15012kN（額定張力）接觸線CTAH12012kN（額定張力）架空地線JT12012kN（最大張力）接觸線懸掛高度為4.6m,結(jié)構(gòu)高度為l.lmo接觸網(wǎng)腕臂柱采用圓錐形型鋼柱，支柱高度高架區(qū)段一般為6m。接觸網(wǎng)支柱跨距一般為25?40m,錨段長(zhǎng)度一般不超過(guò)1500m。1.4接觸網(wǎng)既有防雷措施及接地高架區(qū)段架空地線每隔200米設(shè)電壓均衡器；接觸網(wǎng)每隔300

4、米設(shè)避雷器。地面及高架區(qū)段饋線上網(wǎng)點(diǎn)隔離開(kāi)關(guān)處設(shè)避雷器。接觸網(wǎng)在隧道入口處設(shè)置避雷器，架空地線設(shè)電壓均衡器。全封閉聲屏障及高架車(chē)站兩側(cè)按隧道口設(shè)置原則考慮。避雷器和電壓均衡器連接的接地端子由橋梁預(yù)留，設(shè)計(jì)耍求接地電阻不大于10Q。避雷器主要技術(shù)參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目單位指標(biāo)1額定工作電壓VDC15002最高工作電壓VDC20003持續(xù)電流A48/20us標(biāo)稱(chēng)放電電流kA105標(biāo)稱(chēng)放電電流下沖擊殘壓kV4.96直流起始放電電壓kV3.970.75倍直流參考電壓下漏電流uA<5084/10us沖擊大電流（2次）kA100（峰值）92ms方波通流容量（18次）A100010絕緣件工頻耐壓k

5、-60（干）30（濕）11絕緣件全波沖擊耐壓kV210012絕緣件爬電距離mm>250本線架空地線兼做避雷線，所有支柱均及罪帶電金屈底座均與架空地線相連。因特殊原因，架空地線不能延伸到的零散支柱采用電纜連接。以上原則滿足地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50157-2013）中15.3.27和15.3.28相關(guān)規(guī)定。注：15.3.27架空接觸網(wǎng)在地上區(qū)段需設(shè)置避雷器，其間距不應(yīng)大于300mo在隧道入口和為地上線接觸網(wǎng)供電的電源隔離開(kāi)關(guān)處應(yīng)設(shè)置避雷器。15.3.28地上區(qū)段架空接觸網(wǎng)的架空地線，應(yīng)每隔200m設(shè)置火花I'可隙；在滿足條件吋，接觸網(wǎng)架空地線也可兼作避雷線。1.5二期工程運(yùn)行現(xiàn)

6、狀寧波市軌道交通1號(hào)線二期邱隘東U型槽■霞浦高架段及過(guò)渡段采用的柔性架空接觸網(wǎng)安裝方式，周邊地形較為空曠或山區(qū)，架設(shè)位置較高。近期寶郭區(qū)間■大喫高架段接觸網(wǎng)頻繁遭受雷擊，導(dǎo)致輔助饋線絕緣了、腕臂絕緣了發(fā)生閃絡(luò)跳閘事件，給運(yùn)營(yíng)造成了很大的影響。1號(hào)線二期自從2016年3月19日開(kāi)通以來(lái)，4?7月份累計(jì)發(fā)生絕緣子閃絡(luò)跳閘4次，累計(jì)導(dǎo)致7只饋線絕緣子和1個(gè)腕臂絕緣子閃絡(luò)，計(jì)數(shù)器動(dòng)作累計(jì)79次，累計(jì)導(dǎo)致7只饋線絕緣子和1個(gè)腕臂絕緣子閃絡(luò)。通過(guò)計(jì)數(shù)器動(dòng)作情況分析，避雷器對(duì)設(shè)備起到了還是保護(hù)作用。之所以饋線絕緣子和腕臂絕緣子在雷雨天氣發(fā)牛閃絡(luò)，其原因是雷電過(guò)電壓造成絕緣子表面形成放電回

7、路，使泄漏電流增大，當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)，造成表面擊穿放電。2故障原因及危害通過(guò)故障現(xiàn)場(chǎng)情況看，該放電回路與雨水在絕緣子表面形成柱狀，絕緣子表面爬距縮小有一定的關(guān)系，6月28日閃絡(luò)的3個(gè)輔助饋線絕緣子，閃絡(luò)朝向是一致的，說(shuō)明放電回路的發(fā)牛與絕緣子受外界影響較大。雷電過(guò)電壓對(duì)牽引供電系統(tǒng)造成的影響體現(xiàn)在接觸網(wǎng)短路跳閘故障。當(dāng)接觸網(wǎng)絕緣子遭受過(guò)電壓閃絡(luò)后，因雷電流在絕緣子周?chē)婋x空氣產(chǎn)生等離子層，從而導(dǎo)致接觸網(wǎng)發(fā)生直流短路引起牽引變電所直流饋線斷路器跳閘，這時(shí)絕緣子因燒損可能發(fā)生永久性短路或非永久性損傷。其后果體現(xiàn)在兩個(gè)方面