俗话说“火车跑得快,全靠车头带”。其实,现如今的火车、高铁行驶,不仅需要“车头带”,更需要牵引变电所和接触网提供电能。
对于高铁供电设备而言,因其本身带电,又多处于高处或空旷地带,因而更容易受雷击影响。为此,铁路供电人“排兵布阵”、见招拆招,采用三大高招保护设备安全。
接触网、变电所内设备大多露天设置,非常容易遭受直击雷侵袭。为了保护供电设备安全,避雷针便派上了大用场。
变电所的避雷针一般设置于所内四个墙角,尖尖的接闪器高高竖起,另一端与埋在地下的泄流网相连接,将威力巨大的雷电电流引向大地,一招“吸星”保护范围内的物体免遭直接雷击。
接触网上的避雷针架设于支柱上,通过引导周围雷电散入大地,使得接触网设备免遭直击雷的侵袭。
绵延上万公里的牵引供电线路及电力线路尤其容易“招雷”,相较于避雷针的“点”式防雷,采用架设避雷线的方式避雷则更加可靠,也就是常说的架空地线。虽然叫地线,可它却是悬挂在最顶端,将劈向高压线的闪电吸引到自己身上,并通过接地装置引入地下,以此保护处在它下方的供电线路。
实际上,并不是每一道雷电都会“乖乖地”去找避雷针、避雷线,有些“顽皮”分子绕过它们,专门挑供电设备“下手”!这个时候,避雷器就派上了用场。
正常情况下,变电所的避雷器相当于一个很大的电阻,并联在设备上方,处于“休眠状态”。一旦雷击产生过电压,避雷器立马激活进入“工作状态”,瞬间将自己变成导体,阻止大电流流过设备,及时通过自己释放到大地,保护设备安全。
接触网、电力设备上的避雷器和变电所避雷器功能相同。当雷电打到避雷针、避雷线后,设备、线路上会感应出过电压,依然有可能损坏设备。接触网避雷器的引入,便是为了在遭受雷击时导通自己,将大电流引入大地,以此避免雷击对设备造成损坏。
说完室外的避雷器,再来看看电力设备特有的欧式后接避雷器,它能有效防范侵入室内电气柜的漏网之“雷”。这种插拔式的避雷器不光安装方便,厚厚的屏蔽保护层还能确保供电维护人员的安全,它在恶劣环境下也能安全可靠运行。
无论是避雷针还是避雷器,它们的共同点都是把雷电引入地下,但这只是防雷的第一步,还需要对雷电电流迅速、有效地进行泄导。在变电所,埋在地下的众多金属接地材料相互连接,形成一张庞大的“泄流网”,大大提升了泄导电流能力。
接触网、电力避雷设备在“擒获”雷电的最后环节,则是采用综合接地技术对雷电流进行迅速、有效的泄导。在高铁线路桥梁、隧道段,综合接地的接地线每隔一段距离会与桥梁、隧道段的钢筋连接,降低接地电阻;路基段则通过埋入接地体,增加接地体土壤接触面积来降低接地电阻。
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