1、電氣化鐵道供電系統(tǒng)幾種典型過(guò)電壓的分析與比較摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及國(guó)民對(duì)高速鐵路需求的進(jìn)一步提升，我國(guó)的高鐵建設(shè)工作穩(wěn)步扎實(shí)推進(jìn)。在電氣化鐵道施工運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，過(guò)電壓?jiǎn)栴}是保證供電系統(tǒng)安全的關(guān)鍵性工作。本文從電氣化鐵道供電系統(tǒng)幾種典型過(guò)電壓的分析入手，闡述不同過(guò)電壓的特點(diǎn)及保護(hù)措施，以期可以進(jìn)一步提升鐵路安全工作。關(guān)鍵詞：電氣化鐵道;供電系統(tǒng);過(guò)電壓;分析;比較過(guò)電壓是指工頻下交流電壓均方根值升高，超過(guò)額定值的10%，并且持續(xù)時(shí)間大于1分鐘的長(zhǎng)時(shí)間電壓變動(dòng)現(xiàn)象。電力系統(tǒng)在特定條件下所出現(xiàn)的超過(guò)工作電壓的異常電壓升高，屬于電力系統(tǒng)中的一種電磁擾動(dòng)現(xiàn)象。電工設(shè)備的絕緣長(zhǎng)期耐受著工作電壓，

2、同時(shí)還必須能夠承受一定幅度的過(guò)電壓，這樣才能保證電力系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。研究各種過(guò)電壓的起因，預(yù)測(cè)其幅值，并采取措施加以限制，是確定電力系統(tǒng)絕緣配合的前提，對(duì)于電氣化鐵道的電力系統(tǒng)運(yùn)行具有重要意義。一、電氣化鐵道供電系統(tǒng)幾種典型過(guò)電壓的分析比較（一）大氣過(guò)電壓大氣過(guò)電壓又稱沖擊過(guò)電壓，是自然界中普遍存在的，最為常見(jiàn)的一類過(guò)電壓。這類過(guò)電壓主要由外界自然條件引起，如雷云放電并作用于供電系統(tǒng)，瞬間就會(huì)出現(xiàn)大量高壓電聚集于供電設(shè)備周圍，導(dǎo)致電力設(shè)備受到強(qiáng)烈電磁擾動(dòng)干擾。大氣過(guò)電壓具有突發(fā)性、瞬間性、電壓極高等特點(diǎn)，為了預(yù)防大氣過(guò)電壓對(duì)電氣化鐵道供電系統(tǒng)造成損害，在施工過(guò)程中就會(huì)進(jìn)行大量防護(hù)措施，如裝

3、設(shè)避雷針、避雷線、避雷器，合理提高線路絕緣水平，采用自動(dòng)重合閘裝置等措施。但是在實(shí)際鐵道運(yùn)行中，鐵道供電系統(tǒng)如果連續(xù)多次受到大氣過(guò)電壓的攻擊，還是會(huì)造成局部被雷電擊穿的可能，尤其是在雷雨高發(fā)季節(jié)，大氣過(guò)電壓對(duì)電氣化鐵道供電系統(tǒng)的安全造成極大威脅。（二）接觸網(wǎng)空載分閘過(guò)電壓分閘過(guò)電壓，即是指在人工操作過(guò)程時(shí)，斷路器由合閘位置轉(zhuǎn)為斷開(kāi)位置的過(guò)程中，線路所產(chǎn)生的過(guò)電壓。為了讓鐵路系統(tǒng)可以更好的發(fā)揮作用，對(duì)鐵路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修，開(kāi)展天窗作業(yè)是必不可少的一環(huán)，而在對(duì)接觸網(wǎng)天窗作業(yè)的過(guò)程中，施工人員要進(jìn)行倒閘作業(yè)，這時(shí)候空間線路便會(huì)在分閘瞬間出現(xiàn)電弧現(xiàn)象。通常情況下，在對(duì)接觸網(wǎng)天窗作業(yè)的遇程中，牽引變電所都會(huì)

4、采用真空斷路器作為饋線斷路器，該設(shè)備屬于滅弧能力比較強(qiáng)的斷路器，發(fā)生擊穿的概率小于5%，但是一旦分閘瞬間出現(xiàn)問(wèn)題，空載閉合回路中就會(huì)發(fā)生高頻振蕩，電弧一旦重燃就相當(dāng)于電路再次接通，造成極大的供電系統(tǒng)線路威脅，甚至人員傷亡。（三）接觸網(wǎng)重合閘過(guò)電壓接觸網(wǎng)重合閘過(guò)電壓的形成與分閘過(guò)電壓的過(guò)程正好相反，在天窗維修作業(yè)結(jié)束后，供電系統(tǒng)恢復(fù)供電，這個(gè)過(guò)程很容易發(fā)生過(guò)電壓。把空載閉合回路由原來(lái)的接觸網(wǎng)空載狀態(tài)直接向供電狀態(tài)轉(zhuǎn)換，在這個(gè)瞬間自動(dòng)重合閘開(kāi)始啟動(dòng)，因鐵道供電系統(tǒng)電量輸出比較大，因而便容易導(dǎo)致過(guò)電壓的形成。這類過(guò)電壓在生活用電中也比較常見(jiàn)，如家庭用電中的開(kāi)關(guān)如果接觸不良，在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間就會(huì)產(chǎn)生電

5、火花。在電氣化鐵道系統(tǒng)中該類過(guò)電壓的產(chǎn)生不僅會(huì)對(duì)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行形成威脅，甚至還會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)合閘失敗，整個(gè)供電系統(tǒng)停止工作。因此，必須要加對(duì)輸送電量線路絕緣部分的管理和維護(hù)。二、電氣化鐵道供電系統(tǒng)幾種典型過(guò)電壓的有效預(yù)防（一）大氣過(guò)電壓的預(yù)防大氣過(guò)電壓是最常見(jiàn)的一類典型過(guò)電壓，對(duì)于它的預(yù)防要時(shí)刻警惕，尤其是在雷雨季節(jié)，供電系統(tǒng)同時(shí)受到自身供需電流和外部大氣過(guò)電壓的影響，極易發(fā)生擊穿。在設(shè)計(jì)變電所以及接觸網(wǎng)位置并進(jìn)行安裝時(shí)，必須首先考慮大氣過(guò)電壓這一因素，盡量避免供電設(shè)備供電受到干擾。在安裝過(guò)程中，裝配更多防需電直擊裝置，在供電設(shè)備周圍設(shè)計(jì)大型接地網(wǎng)，將雷電沖擊引至距離設(shè)備較遠(yuǎn)的開(kāi)闊地區(qū)。定期檢

6、查防需電直擊裝置的安全性，同時(shí)可以借助無(wú)線監(jiān)測(cè)裝置對(duì)雷電雨閃擊集中時(shí)間段的雷電動(dòng)作次數(shù)及供電設(shè)備電力幅值變化進(jìn)行密切關(guān)注，一旦雷擊次數(shù)對(duì)電流幅值產(chǎn)生干擾，立即啟動(dòng)預(yù)警裝置，報(bào)告技術(shù)人員，將大氣過(guò)電壓對(duì)鐵道供電系統(tǒng)的傷害降到最低。（二）供電系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓預(yù)防針對(duì)另外兩種類型的過(guò)電壓，目前我們已經(jīng)掌握了它的形成原理，在過(guò)電壓預(yù)防工作中主要要求相關(guān)技術(shù)人員，結(jié)合設(shè)備參數(shù)、工作經(jīng)驗(yàn)及具體工作情況，在施工前及施工過(guò)程中做好早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、杜絕一切安全隱患。譬如選擇滅弧能力更強(qiáng)的斷路器，如今在鐵道供電系統(tǒng)中真空斷路器的應(yīng)用最為廣泛，這類斷路器的安全系數(shù)非常高。另外可以在供電設(shè)備斷路器觸頭上并聯(lián)中值（10003000Q電阻，該型式斷路器的主觸頭與電阻并聯(lián)之后，若電弧在電路狀態(tài)下出現(xiàn)重燃現(xiàn)象，因該類過(guò)電壓持續(xù)時(shí)間短，電阻式斷路器可以將電壓分流，對(duì)供電系統(tǒng)基本不會(huì)構(gòu)成危害。三、結(jié)語(yǔ)經(jīng)過(guò)上面的分析可知，電氣化鐵道供電系統(tǒng)幾種典型過(guò)電壓主要有大氣過(guò)電壓和接觸網(wǎng)空載分閘過(guò)電壓、接觸網(wǎng)重合閘過(guò)電壓。其中，第一種屬于自然狀態(tài)引起的過(guò)電壓，我們只能采取全面預(yù)防的措施，而后兩種屬于人工作業(yè)引起的過(guò)電壓，我們?cè)谔崆邦A(yù)防的同時(shí)，需要從安全施工著手，有效應(yīng)對(duì)。參考文獻(xiàn)：郭佳.電氣化鐵路諧波特性及無(wú)功補(bǔ)償方法研究D.賴俊駒.過(guò)電壓保護(hù)器無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)J.農(nóng)村電氣化，