GB/T37317-2019
轨道交通直流架空接触网雷电防护导则
Railwayapplications—GuideforlightningprotectionofDCoverheadcontactsystem
- 中国标准分类号（CCS）S35
- 国际标准分类号（ICS）29.280
- 实施日期2019-10-01
- 文件格式PDF
- 文本页数20页
- 文件大小1.59M
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轨道交通直流架空接触网雷电防护导则
国家标准 GB/T37317一2019 轨道交通 直流架空接触网雷电防护导则 Ralwayapplieations- GuideforlightningprotectionofCoverheadcontaetsystem 2019-03-25发布 2019-10-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37317一2019 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 4雷电活动表征 5 雷电防护原则 雷电防护措施 雷电防护措施实施 附录A资料性附录架空地线和带外串联间隙金属氧化物避雷器工程安装示意图 架空接触网采用架空地线防雷措施后雷击跳闸率计算结果 附录B资料性附录 附录c(资料性附录)雷电冲击接地装置工作原理与主要技术参数 附录D(资料性附录》带外串联间歇金属氧化物避雷器典型结构型式相主要技术参数 参考文献
GB/37317一2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
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本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任
本标准由国家铁路局提出
本标准由全国牵引电气设备与系统标准化技术委员会(SAC/Tc278)、全国雷电防护标准化技术 委员会(SAC/TC258)归口
本标准负责起草单位:天津中铁电气化设计研究院有限公司、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、,国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司、广 州地铁集团有限公司 本标准主要起草人:王立天、陈维江、沈海滨、赵海军、边凯、向念文、黄德亮、王彦利
GB/37317一2019 轨道交通 直流架空接触网雷电防护导则 范围 本标准规定了城市轨道交通架空接触网雷电防护原则防护措施和实施方案
本标准适用于采用直流1500V牵引供电的城市轨道交通地面和高架区段架空接触网,采用直流 750V及以下牵引供电的地面和高架区段架空接触网可参照执行
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
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GB/T11032交流无间隙金属氧化物避雷器 GB/T25890.5轨道交通地面装置直流开关设备第5部分;直流避雷器和低压限制器 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/T500642014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 云闪intra-eouddiseharge 发生在同一云体内部、不同云体之间的大气放电现象
3.2 地闪eoud-t0groundlightning flash 云体与大地或地面物之间的大气放电现象
注:改写GB/T21714.1一2015,定义3.1
3.3 雷击lightningstroke 单次云地间的大气放电
注改写GB/T21714.1一2015,定义3.4
3.4 雷电流lightningcurrent 流经雷击点的电流
[GB/T21714.1一2015,定义3.9叮 3.5 雷暴日 thunderstormday 某地区一年中的有雷天数
一天中只要听到一次以上的雷声或看到一次以上的闪电,就算一个雷 暴日
GB/T37317一2019 注:改写GB/T196632005,定义3.25
3.6 地闪密度groundlashdensity 每平方公里、每年地面落雷次数
注:单位为次/(km a)
[GB/T500642014,定义2.0.5] 3.7 反击backflashover 雷击支柱或架空地线引起支柱顶电位抬升-使接触网绝缘子地电位端对导线发生的闪络放电现象 注改写GB/T2900.57一2008,定义6040339. 3.8 绕击shieldingfailurefashover 雷电绕过架空地线而击中导线的放电现象
3.9 直击雷过电压directliehtningoverotage 雷电击中接触网,雷电流通过击中物阻抗和接地电阻人地时在接触网中产生的瞬态过电压
3.10 雷电感应过电压lightning-inducedoervoltage 雷电击中接触网附近大地或者高耸物体,通过静电感应和电磁感应在接触网导线上合出的瞬态 过电压
3.11 雷击跳闸率lightningoutagerate 折算到一百公里正线长度,接触网一年内因雷击故障引起牵引变电所开关跳闸的次数
注:单位为次/(100kma)
3.12 附加馈线additionalfeeler 与接触线并行架设的起增加载流能力作用的导线
3.13 架空地线overheadgroundwire 连接接触网所有非带电金属体的接地保护导线
注1:当考虑防雷作用时,应使其对接触网导线构成有效屏蔽
注2改写GB/T2900.57一2008,定义60403-48
3.14 保护角shieldingangle 架空地线和被保护导线间连线与架空地线对水平面的垂直线之间的夹角
注;改写GB/T50064一2014,定义2.0.10. 3.15 金属氧化物避雷器metalxidesurgearrester 由非线性金属氧化物电阻片串联或并联组成、保护电气设备免受瞬态过电压危害并抑制续流的- 种电器,结构上分有/无串联放电间隙两种 注:改写GB/T2900.12一2008,定义2.3和2.4
3.16 雷电冲击接地装置lightningimpulsegroundingdevyiee -种可为雷电冲击电流提供对地泄放通道,且具有隔离高架桥杂散电流收集网与大地的电气连通
GB/37317一2019 作用的装置
雷电活动表征 4.1雷暴日和地闪密度 雷电活动强度可用雷暴日和地闪密度表征
雷暴日是对雷电活动强度的趋势性描述,且无法区分 地闪常度直接捕述雷电地闪话动强度
云闪和地闪
地闪是造成地面基础设施损毁的主要因素,应采用地闪密度来分析城市轨道交通架空接触网雷击 故障和防雷性能
地闪密度宜采用广域雷电地闪监测系统获得
当缺乏广域雷电地闪监测数据时,可通过式(1)由雷 暴日近似换算得到
N，=0.023T上 式中: N 地闪密度,单位为次每平方公里年[次/km'”a)]; T 雷暴日,单位为天(d)
4.2雷电流波形 雷电流是单极性的脉冲波,约90%的雷电流为负极性
可用波头时间、波长时间等参数表征
波 头时间是指雷电流从零上升到峰值的时间，一般在1一5闪范围内
波长时间是指雷电流从零上升 到峰值然后下降到峰值1/2的时间，一般在20s~1004s范围内
架空接触网雷击瞬态过程计算时,雷电流波形可采用2.6/504s的双斜角波
4.3雷电流幅值累积概率分布 雷电流幅值概率分布存在地域差异,按照GB/T50064一2014规定,我国大部地区雷电流幅值可用 式(2)所示的概率分布函数表示,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)雷电流幅值可用式(3)所示的概率分布函数表示
lgP=一 丽 lgP=- 4 式中 幅值大于或等于I的雷电流出现概率 雷电流幅值,单位为千安(kA)
雷电防护原则 5.1无雷电防护措施时接触网雷击跳闸特性 雷电击中架空接触网接触线(包含承力索)或附加馈线产生的直击雷过电压,雷电击中架空接触网 附近大地或高耸物体时在接触线和附加馈线上产生的雷电感应过电压,均可造成绝缘闪络
直击雷过 电压与雷电流幅值成正比关系,雷电流幅值超过1kA时,直击雷过电压即可造成绝缘闪络
雷电感应 过电压随着雷击点距离接触网距离的减小而增大,随着大地土壤电阻率的增大而增大,当距离与土壤电 阻率一定时,雷电感应电压与雷电流幅值成正比,雷电流幅值超过9kA时,雷电感应过电压即可能造 成绝缘闪络
GB/T37317一2019 表1给出了典型架空接触网无雷电防护措施时的雷击跳闸率计算结果
表1架空接触网无雷电防护措施时的雷击跳闸率 雷击跳闸率 大地土壤电阻率 次/100 kma Qm 轨面高度0m 轨面高度5m1 轨面高度10m 轨面高度15m 轨面高度20m 50 28.52 39.27 48.64 57.84 67.10 100 29.49 40.05 50.33 59.16 68.13 150 30.37 41.45 52.22 60.38 70,44 200 31.5o 42.85 54.92 63.67 72.73 300 35.76 46,75 57.22 69.45 79,l1 500 42.22 54.75 67.18 79.41 90,58 700 49.84 63.85 77.02 88.24 103.46 1000 61.66 74.15 88.24 100.56 114.34 75.29 87.75 128.74 1500 100.79 110.45 85.89 124.47 140.42 2000 100.25 1ll.73 3000 96.89 115.25 l30.95 145.23 l60.22 注1表中数据对应雷电地闪密度为2.78次/(kr Kmm”a ,折算到雷暴日约为40d
雷击跳闸率与雷电地闪密度成 正比例关系,不同地闪密度对应的雷击跳闸率可在表中数据基础上进行折算获得
注2:当实际大地土壤电阻率介于表中给定的两个数值之间时，雷击跳闸率应取表中土壤电阻率高者对应的 数值
注3:表中轨面高度指钢轨上表面与地表面的相对距离
路基段接触网轨面高度按0m计
注4，对高架区段接触网,当实际轨面高度介于表中给定的两个数值之间时,雷击跳闸率应根据表中两个轨面高 度对应的数值进行线性插值计算
注5;在计算一个架空接触网区段雷击跳闸次数时,先确定接触网所处区域的雷电地闪密度再将架空接触网区 段按照大地土壤电阻率,轨面高度参数相近原则划分为若干特征段,依据表中数据计算获得各特征段雷击 跳闸次数,累加各特征段跳闸次数获得接触网区段的雷击跳闸次数
注6表中数据未考虑接触网附近存在高大树木,构筑物对接触网形成雷电屏蔽情况
考虑屏蔽作用时实际按 触网雷击跳闸率小于表中数值,参照表中数据进行雷电防护设计偏严格
若有需要,可视屏蔽物分布情 况,研究评估实际雷击跳闸率 5.2一般性原则 架空接触网雷电防护应兼防直击雷过电压和雷电感应过电压
综合考虑土壤电阻率、走廊沿线地闪分布、接触网导线对地高度等影响因素,按照技术经济优化原 则实施差异化防护,应选用架空地线措施,配合选用金属氧化物避雷器措施 6 雷电防护措施 6.1设置架空地线 架空地线是一种设计施工简单,效果明显的雷电防护措施,可大幅降低接触网雷击跳闸率
架空地 线设置在支柱上方,可对接触线和附加馈线形成屏蔽,低幅值雷电还可能绕击接触线或附加馈线,但概
GB/37317一2019 率很低
架空地线接闪雷电后,雷电流经架空地线和支柱分流人地,当雷电流幅值较大时会引起绝缘子 反击闪络
通过电磁耦合作用,架空地线还可降低雷击接触网附近大地时在接触线或附加馈线上产生 的感应过电压
架空地线屏蔽直击雷效果与保护角有关,保护角越小,屏蔽效果越好
架空地线架设位置越高,对 导线保护角越小,但架空地线本身的引雷作用会随着高度的增加而增强,架空地线高度确定应考虑屏蔽 作用与引雷效果
架空地线对雷电感应过电压的效果与架空地线和导线两者间距有关,间距越小,抑制 效果越好,但应满足雷击架空地线跨距中央不会反击导线的最小线间距要求
6.2安装带外串联间隙金属氧化物避雷器 带外串联间隙金属氧化物避雷器由避雷器本体和串联间隙两部分构成,并联安装于绝缘子两端
正常运行电压、操作过电压下,串联间隙不击穿;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特性,避雷器本体瞬间呈现低阻抗 释放雷电能量后,避雷器本体恢复高阻抗.阻断系统对地直流续流,串联间隙恢复绝缘状态
带外串联间隙金属氧化物避雷器适合用于架空接触网绝缘子雷电防护,安装避雷器的绝缘子不两 发生雷击闪络,降低接触网雷击跳闸率
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坏的问题,维护工作量少 应用于接触网的带外串联间隙金属氧化物避雷器,为避免脱落或爆炸引起碎片撞击列车,应具有可 靠的防松脱和防破坏性爆炸功能
带外串联间隙金属氧化物避雷器本体宜选用硅橡胶材料外护套,安装金具和金属电极应具有良好 的防腐蚀性能
6.3安装无间隙金属氧化物避雷器 无间隙金属氧化物避雷器并联安装在设备两端
系统正常运行电压下,避雷器呈现高阻抗;在雷电 过电压作用下,避雷器动作呈现低阻抗,释放雷电能量后,避雷器迅速恢复高阻抗,阻断系统对地直流续 无间隙金属氧化物避雷器具有优良的伏安特性,能与设备内绝缘特性良好配合,可作为变电设备防 流
雷保护措施
无间隙金属氧化物避雷器应用于接触网防雷保护时,无间隙金属氧化物避雷器电气并联在设备两 端
并联在绝缘子两端,避雷器长期承受系统运行电压,可能出现老化故障,需要定期检测维护,因此架 空接触网雷电防护不宜采用无间隙金属氧化物避雷器
为了防止雷电侵人波对牵引变电所设备造成危 害,在馈出线上网点处的雷电防护宜采用无间隙金属氧化物避雷器
雷电防护措施实施 7.1架空地线措施实施 7.1.1架空接触网应采用架空地线进行雷电防护 7.1.2架空地线应架设在支柱上方,对地高度较承力索高出1m1.5nm,宜靠近支柱外侧
典型工程 安装示意图参见图A.1
架空接触网采用架空地线防雷措施后的雷击跳闸率计算结果参见表2
附录B同时给出了地闪 7.1.3 密度分别为0.78次/(km'a)、1.91次/kma)、4.71次/(km'
a)、7.98次/(km'
a)和11.61次 km'
a)时,架空接触网对应的雷击跳闸率计算结果,方便设计参考
GB/T37317一2019 表2架空接触网采用架空地线防雷措施后的雷击跳闸率 雷击跳闸率 大地土壤电阻率 次 /(100kma Qm 轨面高度0m 轨面高度5m 轨面高度10m 轨面高度15m 轨面高度20m 50 4.12 5.24 9.56 14.97 21.01 100 6,48 7,40 10.96 17.22 22,63 150 8.85 8,36 12.79 18.36 23,83 11.29 9.95 14.35 19.67 25.26 200 300 15.75 12.97 17.49 22.79 27.94 500 21.99 18.01 22.65 28.22 33,43 700 27.84 23.56 28.05 33.04 38,21 1000 34.04 28.83 33.15 38.94 44.36 1500 4l.01 36.36 4l.10 46.12 51.71 2000 47.l1 43.76 48.81 53.68 59,59 55.93 54.10o 59.29 64.26 3000 70.35 注1:表中数据对应雷电地闪密度为2.78次/(kma),折算到雷暴日约为40d
雷击跳闸率与雷电地闪密度呈 线性正比关系,不同地闪密度对应的雷击跳闸率可在表中数据基础上进行折算获得
注2:当实际大地土壤电阻率介于表中给定的两个数值之间时,雷击跳闸率应取表中土壤电阻率高者对应的 数值 注3:表中轨面高度指钢轨上表面与地表面的相对距离
路基段接触网轨面高度按0m计
注4，对于高架区段接触网,当实际轨面高度介于表中给定的两个数值之间时,雷击跳闸率应根据表中两个轨面 高度对应的数值进行线性插值计算
注5:在计算一个架空接触网区段雷击跳闸次数时,先确定接触网所处区域的雷电地闪密度,再将架空接触网区 段按照大地土壤电阻半、,轨面高度参数相近原则划分为若干特征段,依据表中数据计算获得各特征段雷击 跳闸次数,累加各特征段跳闸次数获得接触网区段的雷击跳闸次数
注6，表中数据未考虑接触网附近 构筑物对接触网形成雷电屏蔽情况
考虑屏蔽作用时实际接 存在高大树木、 触网雷击跳闸率小于表中数值,参照表中数据进行雷电防护设计偏严格
若有需要,应视屏蔽物分布情 况,研究评估实际雷击跳闸率
7.1.4宜将架空地线与金属支柱或钢筋混凝土支柱内接地钢筋连接,并通过串接有雷电冲击接地装置 的接地引下线将支柱与桥墩内接地钢筋电气连通,为雷电流泄放提供人地通道
雷电冲击接地装置工 作原理与主要技术参数要求参见附录C
7.2避雷器措施实施 7.2.1基于表2和附录B中数据计算架空接触网区段雷击跳闸率,当采用架空地线措施后雷击跳闸率 仍然大于6次/(100kma),还应在接触线绝缘子和下锚绝缘子旁并联安装带外串联间隙金属氧化物 避雷器以加强雷电防护
装有避雷器的绝缘子处视为不会发生雷击闪络,架空接触网雷击跳闸率可按 零计
7.2.2带外串联间隙金属氧化物避雷器安装数量以架空接触网区段雷击跳闸次数低于限值[按6次 100kkm a)折算得出]为判据分步计算确定
从区段内雷击跳闸率最高的特征段开始安装避雷器,迭
GB/37317一2019 代计算区段雷击跳闸次数以确定该特征段需要安装避雷器的支柱数量,若该特征段全部支柱安装避雷 器后区段雷击跳闸次数仍大于限值,再在区段内雷击跳闸率次高特征段安装避雷器,继续迭代计算区段 雷击跳闸次数以确定安装支柱数量,依此类推,直至区段雷击跳闸次数低于限值
7.2.3当架空接触网区段只有一个特征段时,应优先从靠近牵引变电所的支柱设置带外串联间隙金属 氧化物避雷器
7.2.4当架空接触网设有附加馈线时,应在安装带外串联间隙金属氧化物避雷器的每根支柱处将附加 馈线和接触线做等电位连接,使附加馈线绝缘子也受到避雷器的有效保护
若工程实施有困难,应对未 做等电位连接的附加馈线的绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器
7.2.5对接触线绝缘子和下锚绝缘子,宜将带外串联间隙金属氧化物避雷器本体安装在绝缘子正下 方
对接触线绝缘子和附加馈线绝缘子,带外串联间隙金属氧化物避雷器的高低压端应与绝缘子的高 低压端电气连通
图A.2~图A.4给出了带外串联间隙金属氧化物避雷器典型工程安装示意图
带外串联间隙金属氧化物避雷器本体额定电压宜为 7.2.6 10kV~15kV,标称放电电流可取5kA或 10kA,串联间隙一般按照避雷器整体雷电冲击放电电压和与之并联安装绝缘子雷电冲击放电电压的 比值为70%一80%的原则选取,其他参数和试验检测方法按GBT32520相关规定执行
带外串联间 隙金属氧化物避雷器的典型结构型式和主要技术参数参见附录D
在上网隔离开关牵引变电所侧应并联安装无间隙金属氧化物避雷器,既保护隔离开关,又起限 7.2.7 制雷电侵人波幅值、保护所内设备的作用
无间隙金属氧化物避雷器持续运行电压宜选择2kV,标称 放电电流可取5kA或10kA,其他技术参数和试验检测方法按GB/T11032和GB/T25890.5规定执 行
安装时,无间隙金属氧化物避雷器低压端应与支柱电气连通,通过串接有雷电冲击接地装置的接地 引线连接至桥墩接地钢筋上
GB/T37317一2019 附 录 A 资料性附录) 架空地线和带外串联间隙金属氧化物避雷器工程安装示意图 架空接触网采取架空地线防雷措施工程安装 架空接触网采取架空地线防雷措施典型工程安装示意图见图A.1
单位为毫米 架空地线 承力索 附加馈线 接触线 图A.1架空接触网采取架空地线措施典型工程安装示意图 A.2腕臂绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器工程安装 腕臂绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器典型工程示意图见图A.2
支柱 腕臂 金属抱缠 腕臂绝缘子 金属抱推 审 $嘻严 金属支架 板电极 避雷器本体 球电极 空气间除 图A.2腕臂绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器典型工程示意图
GB/37317一2019 A.3附加馈线绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器工程安装 附加馈线绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器典型工程示意图见图A.3
板电极 金属抱推 空气间 支柱 球电极 避雷器本体 附加馈线绝缘子 图A.3附加馈线绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器典型工程示意图 A.4下锚绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器工程安装 下锚绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器典型工程示意图见图A.！
金属抱推 下错绝缘子 =喜T 辽== 板电极 空气间敞 球电极 避雷器本体 图A.4下锚绝缘子安装带外串联间隙金属氧化物避雷器典型工程示意图
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GB/37317一2019 当 日 日 邀 惠 日 怅 日 8 E 当 8 e 11
GB/T37317一2019 附 录 C 资料性附录) 雷电冲击接地装置工作原理与主要技术参数 C.1工作原理 采用直流供电方式的城市轨道交通牵引供电架空接触网,以接触线和附加馈线为正极、机车走行的 钢轨为负极,钢轨与道床间设置绝缘垫电气隔离
受实际运营环境(道床表面脏污、导电粉尘覆盖、积水 等)、工程成本等因素限制,钢轨不能完全与道床绝缘,要向道床和桥面泄漏杂散电流
为避免杂散电流 沿途向大地泄漏,对桥墩结构钢筋产生电 2生电化学腐蚀，工程上不应将接触网支柱直接接地,而是将支柱与 桥面钢筋电气连接(且桥面钢筋与桥墩钢筋 筋间不连接)
雷击架空接触网时,为了使雷电流快速泄放人 地，一般要求支柱可靠接地,这与系统隔离杂散电流设计相矛盾
雷电冲击接地装置用于解决上述问 题,其既可以阻碍牵引供电系统杂散 电流对地泄漏,也为雷电冲击电流提供对地泄放通道
雷电冲击接地装置工作中存在阻断和导通两个状态
接触网正常运行及非雷击短路工况下,雷电 冲击接地装置不动作,始终处于高阻阻断状态 ,阻止杂散电流和系统短路电流通过自身向大地泄漏;雷 电过电压作用下,雷电冲击接地装置瞬时击穿动作,处于低阻导通状态,雷电能量通过雷电冲击接地装 置向大地泄放;雷电冲击放电过程持续时间约几十到上百微秒,冲击过后加在雷电冲击接地装置两端的 电压为系统直流运行电压,装置迅速恢复到高阻阻断状态
雷电冲击接地装置可采用气体放电管和金 属氧化物电阻片串联的组合体来实现
安装时,雷电冲击接地装置一端通过引线与接触网钢支柱或混 凝土支柱内部接地钢筋连接,另一端与桥墩接地钢筋连接
C.2 主要技术参数 雷电冲击接地装置的主要电气参数包括 直流耐受电压与雷电冲击动作电压
直流耐受电压应高于接触网系统可能出现的最大暂时电 a 压,才能满足雷电冲击接地装置在非雷击工况下不导通的要求;在满足直流耐受电压要求的前 提下,应选择尽可能低的雷电冲击放电电压,以使雷电能量就近快速释放
仿真研究显示,在 接触网正常运行下,雷电冲击接地装置需要承受的最高电压约为l30V,在接触网对钢轨短路 时,雷电冲击接地装置需要承受的最高电压约为380V,在接触网对支柱短路时,雷电冲击接 地装置需要承受的最高电压约为1300V,在接触网对桥面短路时,雷电冲击接地装置需要承 受的最高电压约为1800V
据此,雷电冲击接地装置直流耐受电压应选择不小于1800V,同 时,应满足污秽条件下装置外绝缘直流耐受电压也不小于1800V的要求
设计时宜留有 定的裕度,直流耐受电压典型值可取为2000v,雷电冲击放电电压可控制在3000V以内
冲击耐受电流
雷电冲击接地装置应能在全寿命周期内,耐受住可能出现的雷电冲击而不发 b 生损坏
表c.1给出了雷暴日40d下,设备运行寿命周期30a,一个雷电冲击接地装置流过 大于100kA冲击电流的次数,最大不超过0.009次
据此,确定雷电冲击接地装置应能通过 不少于2次的4/10!s大电流冲击耐受试验,冲击电流取值不应小于100kA
该试验条件对 于工程应用而言,留有足够的裕度 12
GB/37317一2019 表c.1典型条件下雷电冲击接地装置流过100kA及以上冲击电流的次数 冲击电流的次数 大地土壤电阻率 次 Qm 轨面高度0 轨面高度5m" 轨面高度10 轨面高度15 轨面高度20 0mm mm m mm 50 0.00176 0.00768 0.00795 0.00821 0.00836 00 0.00119 0.00363 0.00365 0.00351 0.00369 150 0.00097 0.00333 0.00343 0.00337 0.00353 200 0.00086 0.00311 0,00327 0,00318 0.00338 300 0.00072 0.00280 0.00302 0,00299 0.00320 0.00275 500 0.00062 0.,00257 0.00305 0,00284 700 0.00055 0.00233 0.00258 0.,0027o 0.00293 1000 0.00045 0.00205 0.00232 0,00248 0.00272 l500 0.00035 0.00176 0.00204 0.00231 0.00251 为保持足够的安装机械强度,雷电冲击接地装置应进行拉伸负荷试验,应能通过额定拉伸负荷 1min试验而不损坏,参照DL/T815一2012中对线路避雷器的规定,额定拉伸负荷取值不应小于 150N
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GB/T37317一2019 附 录 D 资料性附录) 带外串联间隙金属氧化物避雷器典型结构型式和主要技术参数 典型结构 D.1 带外串联间隙金属氧化物避雷器典型结构型式设计见图D.1,由避雷器本体、串联间隙和安装金具 三部分组成,其中串联间隙由安装在绝缘子端部金具上的金属板电极和安装在避雷器本体高(或低)压 端的半球形金属电极构成
避雷器本体外绝缘宜选用复合绝缘材料,其具有的耐污秽,耐老化、耐电蚀 损重量轻等优点,可满足长期户外使用条件要求
腕臂 金属抱粮 腕臂绝缘子 金属抱叛 ” 金属支架 板电极 避雷器本体 球电极 空气间敞 搭配腕臂绝缘子用 板电极 金属抱箍 空气间除 球电极 避雷器本体 附加愤线绝缘子 b 搭配附加馈线绝缘子用 图D.1架空接触网用带外串联间隙金属氧化物避雷器典型结构型式 14
GB/37317一2019 金属抱推 下锚绝缘子 板电极 空气间敞 球电极 避雷器本体 搭配下锚绝缭子用 图D.1续 D.2主要技术参数 架空接触网绝缘子的正极性50%雷电冲击放电电压大于100kV,绝缘配置水平与电力系统10kVv 架空线路相当
结合10kV架空线路用金属氧化物避雷器运行经验与雷电过电压作用下流过避雷器 冲击电流仿真研究结果,确定避雷器本体额定电压宜选择不小于10kV,8/20!s标称放电电流可取 5kA,避雷器本体其他参数可按照GB/T32520规定执行
带外串联间隙金属氧化物避雷器整体的放 电电压应与并联绝缘子的放电电压合理配合
在雷电过电压下,串联间隙应始终先于并联绝缘子击穿 动作,在操作过电压和工频过电压下串联间隙不应击穿
选择带外串联间隙金属氧化物避雷器正极性 50%雷电冲击放电电压比并联绝缘子正极性50%雷电冲击放电电压低20%30%
带外串联间隙金 属氧化物避雷器与架空接触网绝缘子典型雷电冲击放电电压见表D.1
表D.1带外串联间隙金属氧化物避雷器与架空接触网绝缘子典型雷电冲击放电电压 正极性50%雷电负极性50%雷电 序号 试品 冲击放电电压 冲击放电电压 kV kV 腕臂绝缘子(干弧距离130mm) 130 167 腕臂绝缘子用带外串联间隙金属氧化物避雷器(间隙距离 55mm 101 86 147 195 腕臂绝缘子(干弧距离205 mm 腕臂绝缘子用带外串联间隙金属氧化物避雷器(间隙距离65mm) 108 100 下锚绝缘子(干弧距离122mm) 102 112 下绝缘子用带外串联间隙金属氧化物雷器(间隙距离45mm 774 84 附加馈线绝缘子(干弧距离130mm) 130 167 附加馈线绝缘子用带外串联间隙金属氧化物避雷器(间隙距离55mm) l01 86 15
GB/T37317一2019 表D.1(续 正极性50%雷电负极性50%雷电 序号 试品 冲击放电电压 冲击放电电压 kV kV 137 73 附加债线绝缘子(干弧距离190; mm 附加馈线绝缘子用带外串联间隙金属氧化物避雷器(间隙距离65mm) 108 Sf 注1:50%雷电冲击放电电压值为折算到标准参考大气条件下的结果
注2:干弧距离指绝缘子在正常带有运行电压的两个金属附件之间外部空气间的最短距离
D.3试验检验 除应按照GB/T32520规定检测带外串联间金属氧化物避雷器电气性能和机械性能外,还应增 加振动试验和短路试验项目
振动试验检测高强度振动应力载荷下避雷器整体强度和长期安装稳定性,振动试验方法可参照 TB/T2074一2010相关规定执行,典型试验条件为;频率3Hz一5Hz,振幅15mm一25mm,正弦波,沿 绝缘子轴向和径向方向受力,各2× <10次,试验后紧固件紧固力矩允许偏差不超过10%
短路试验检测避雷器本体防爆性能,防止挂网运行产品爆炸脱落物对高速行驶的列车设备和车内 人员造成伤害,试验方法按照GB/11032相关规定执行,技术条件如下 大电流短路试验,16kA,0.2s; 小电流短路试验,800A,1s
短路试验后避雷器本体应基本保持完整,允许外套局部撕裂、绝缘材料碎块脱落、个别电阻片碎裂 但不应有电阻片碎块或金属部件碎块脱落
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GB/37317一2019 参 考文献 GB/T2900.12-2008电工术语避雷器、低压电涌保护器及元件 [[2]GB/T2900.57一2008电工术语发电、输电及配电运行 [[3GB/T19663一2005信息系统雷电防护术语 [4]GB/T21714.1一2015雷电防护第1部分:总则 [5幻 DL/T815一2012交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器 [[6]TB/T2074一2010电气化铁路接触网零部件试验方法
轨道交通直流架空接触网雷电防护导则GB/T37317-2019
随着城市轨道交通的迅猛发展，直流架空接触网作为其重要组成部分也得到了广泛应用。然而，轨道交通运营过程中，由于天气等原因常常会出现雷击等问题，给人身和财产安全带来严重威胁。因此，国家标准化管理委员会于2019年颁布实施了《轨道交通直流架空接触网雷电防护导则》（GB/T37317-2019）标准，对轨道交通直流架空接触网雷电防护进行了规范。
根据GB/T37317-2019标准，轨道交通直流架空接触网的雷电防护应从以下几个方面考虑：
- 强制性的接地保护：在直流架空接触网系统中进行必要的接地，以防止雷电对设备和人身产生伤害。
- 绝缘保护：采用绝缘措施保护轨道交通直流架空接触网系统，以防止雷电侵入并损坏设备。
- 屏蔽保护：对于高速列车行驶时可能接收到的雷电暂态，采取必要的屏蔽措施。
此外，标准还要求应根据具体情况采取合适的过电压保护措施、维护管理措施等，确保轨道交通直流架空接触网的安全运营。
GB/T37317-2019标准的实施，为轨道交通直流架空接触网的雷电防护提供了可操作性和指导性的规范，有效提高了轨道交通的安全性和稳定性。通过科学的防护措施，可以有效预防和减少雷击事故的发生，保障市民乘坐轨道交通的出行安全。
综上所述，我们在乘坐轨道交通时，应该选择符合GB/T37317-2019标准的直流架空接触网，同时也要注意保护自己的人身安全。
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