研究目的:随着雷击故障日益突出,地铁工程中开始利用架空地线进行雷电防护。但地铁中为车辆供电的架空接触网架设在轨道上方、绝缘水平很低,与电力系统输电线路差别较大,有关设计规范中缺少相应的规定,导致目前国内地铁工程中对架空地线的防护作用缺乏系统研究。工程中已实施的方案存在较大差异,有必要进行系统的研究。本文采用电气几何模型法,研究得出架空地线安装位置与雷击闪络次数、避雷器放电电流的关系,提出了架空地线防雷接地解决措施,最后提出工程应用建议。研究结论:(1)地铁架空地线可降低接触网雷击闪络次数,且导线高度越高时效果越明显,地铁工程中利用架空地线进行雷电防护是有益的;(2)架空地线安装在导线上方和安装在支柱顶部时接触网总闪络次数差别不大,工程中推荐采用安装在支柱顶部方案;(3)架空地线对保护绝缘子用带串联间隙金属氧化物避雷器的动作冲击电流具有分流作用,架空地线安装在支柱顶部高度以绕击的次数低于0.1次/100 km·a(以40个雷暴日计)为指标进行校验取值,推荐安装位置为高出导线1 m;(4)当架空地线兼具防雷使用时,应做好架空地线的接地,并阻止正常运行时杂散电流就地泄放,建议接地引下线串接由气体放电管和金属氧化物电阻片构成的雷电冲击接地器;(5)本研究成果可应用在城市轨道交通领域。
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