高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)課件：接觸網(wǎng)避雷器

高速鐵路接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)目錄避雷器的認(rèn)知避雷器的檢查維護(hù)任務(wù)一任務(wù)二避雷器的認(rèn)知【任務(wù)描述】本任務(wù)旨在認(rèn)識(shí)接觸網(wǎng)避雷器，通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)對(duì)避雷器結(jié)構(gòu)、作用和工作特點(diǎn)要求等有比較全面的認(rèn)知，為后續(xù)任務(wù)的執(zhí)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！救蝿?wù)目標(biāo)】(1)掌握避雷器的作用及分類。(2)掌握避雷器主要規(guī)格型號(hào)及技術(shù)參數(shù)規(guī)定。(3)掌握氧化鋅避雷器的工作原理。(4)熟悉避雷器檢修的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知一、避雷器的作用避雷器用于保護(hù)電氣設(shè)備免受雷擊時(shí)高瞬態(tài)過電壓危害，并限制續(xù)流時(shí)間，也常限制續(xù)流幅值的一種電器。避雷器有時(shí)也稱為過電壓保護(hù)器，過電壓限制器。避雷器連接在接觸網(wǎng)和大地之間，通常與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。避雷器可以有效地保護(hù)電氣設(shè)備，一旦出現(xiàn)不正常電壓，避雷器將發(fā)生動(dòng)作，起到保護(hù)作用。當(dāng)接觸網(wǎng)在正常工作電壓下運(yùn)行時(shí)，避雷器不會(huì)產(chǎn)生作用，對(duì)地面來說視為斷路。一旦出現(xiàn)高電壓，且危及被保護(hù)設(shè)備安全時(shí)，避雷器立即動(dòng)作，將高電壓沖擊電流導(dǎo)向大地，從而限制電壓幅值。當(dāng)過電壓消失后，避雷器迅速恢復(fù)原狀，使接觸網(wǎng)線路正常工作。避雷器不僅可用來防護(hù)雷電產(chǎn)生的高電壓，也可用來防護(hù)操作高電壓。因此，避雷器的主要作用是通過并聯(lián)放電間隙或非線性電阻的作用，對(duì)入侵的雷電過電壓、操作過電壓、工頻暫態(tài)過電壓沖擊進(jìn)行削幅，降低被保護(hù)設(shè)備所受過電壓值，從而起到保護(hù)接觸網(wǎng)設(shè)備的作用。任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知二、避雷器的分類避雷器的主要類型有管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。每種類型避雷器的主要工作原理是不同的，但是它們的工作實(shí)質(zhì)是相同的，都是為了保護(hù)通信線纜和通信設(shè)備不1.管型避雷器?管型避雷器實(shí)際是一種具有較高熄弧能力的保護(hù)間隙，它由兩個(gè)串聯(lián)間隙組成，一個(gè)間隙在大氣

中，稱為外間隙，它的任務(wù)就是隔離工作電壓，

避免產(chǎn)氣管被流經(jīng)管子的工頻泄漏電流所燒壞；

另一個(gè)裝設(shè)在氣管內(nèi)，稱為內(nèi)間隙或者滅弧間隙

，管型避雷器的滅弧能力與工頻續(xù)流的大小有關(guān)

。這是一種保護(hù)間隙型避雷器，大多用在供電線

路上作避雷保護(hù)。2.閥型避雷器?閥型避雷器由火花間隙及閥片電阻組成，閥片電阻的制作材料是特種碳化硅。利用碳化硅制作的

閥片電阻可以有效地防止雷電和高電壓，對(duì)設(shè)備

進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)有雷電高電壓時(shí)，火花間隙被擊穿

，閥片電阻的電阻值下降，將雷電流引入大地，

這就保護(hù)了電氣設(shè)備免受雷電流的危害。在正常

的情況下，火花間隙是不會(huì)被擊穿的，閥片電阻

的電阻值較高，不會(huì)影響供電線路的正常通信。受損害。3.氧化鋅避雷器?氧化鋅避雷器是一種保護(hù)性能優(yōu)越、質(zhì)量小、耐污穢、性能穩(wěn)定的避雷設(shè)備。它主要利用氧化鋅良好的非線性

伏安特性，使在正常工作電壓時(shí)流過避雷器的電流極小

(微安或毫安級(jí))；當(dāng)過電壓作用時(shí)，電阻急劇下降，釋放過電壓的能量，達(dá)到保護(hù)的效果。這種避雷器和傳

統(tǒng)避雷器的差異是它沒有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。氧化鋅避雷器是目前接

觸網(wǎng)線路上安裝使用較普遍的避雷器。?氧化鋅避雷器如圖12-1、圖12-2所示。以上介紹了幾種避雷器，每種避雷器有各自的特點(diǎn)，需要針對(duì)不同的環(huán)境進(jìn)行使用，才能起到良好的避雷效果，目前在高速電氣化鐵路中主要引用的是氧化鋅避雷器。任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知圖12-1氧化鋅避雷器安裝圖12-2氧化鋅避雷器任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知三、氧化鋅避雷器工作原理與特點(diǎn)高速鐵路接觸網(wǎng)使用的用交流無間隙金屬氧化物避雷器，它的復(fù)合外套無間隙避雷器主體元件用具有優(yōu)異伏安特性的非線性金屬氧化物電阻片(以下簡稱電阻片)組裝而成，內(nèi)部無間隙，具有優(yōu)異的非線性伏安特性。避雷器在正常系統(tǒng)工作電壓下，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，僅有微安級(jí)電流通過，起到與系統(tǒng)絕緣的作用；當(dāng)有過電壓大電流作用下它便呈現(xiàn)低電阻，從而限制了避雷器兩端的殘壓。氧化物避雷器具有響應(yīng)特性好、無續(xù)流、通流容量大、殘壓低、抑制過電壓能力強(qiáng)、耐污穢、抗老化、不受海拔約束、結(jié)構(gòu)簡單、無間隙、密封嚴(yán)、壽命長等特點(diǎn)。任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知四、氧化鋅避雷器主要規(guī)格型號(hào)及技術(shù)參數(shù)氧化鋅避雷器主要規(guī)格型號(hào)及技術(shù)參數(shù)如表12-1所示。系統(tǒng)額定電壓/kV避雷器型號(hào)避雷器持續(xù)運(yùn)行電壓/kV殘壓(≤kV)直流1mA/參考電壓(≥kV)工頻參考電壓(≥kV)2ms方波/A1/48/2030/6010YH5WT-17/4513.651.84538.3241615012YH5WT-17/6013.657.55042.5251715027.5YH5WT-42/11031.5127110946040400YH5WT-42/12034138120986542400YH10WT-42/12034138120986542400YH5WT-42/12831.51471281096542400YH5WT-42/14031.5157140119654240055YH5WT-84/24068276

24019613084400YH5WT-84/26068291

26022112584400110YH5WT-100/26078291

260221145100600YH5WT-100/27578361275234150100600YH5WT-100/29078325290247145100600YH5WT-100/29578330295251150100600任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知表12-1電氣化鐵道保護(hù)用避雷器五、避雷器檢修的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)避雷器托架安裝水平，無銹蝕，肩架角鋼、氧化鋅避雷器、硅橡膠絕緣子、保護(hù)線、接地連接線、動(dòng)作計(jì)數(shù)器、導(dǎo)流板、脫離器、監(jiān)測(cè)器等應(yīng)安裝牢固、連接良好，部件完好無損傷，各部螺栓連接緊固。(2)絕緣護(hù)套無嚴(yán)重放電，瓷套管應(yīng)光潔、無裂紋、無破損等，鐵件無銹蝕。封口處的橡皮膠墊應(yīng)良好、嚴(yán)密。(3)避雷器及硅橡膠絕緣子泄漏距離不小于1600mm。(4)避雷器及支持絕緣子應(yīng)呈豎直狀態(tài)，傾斜角度不超過2°，瓷柱表面應(yīng)清潔，無破損、無裂紋和無放電痕跡，瓷釉剝落面積不超過300mm2清潔。任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知任務(wù)一

避雷器的認(rèn)知(5)避雷器至接觸網(wǎng)的引線用TRJ95~120型裸銅軟絞線制作，電連接及引線應(yīng)連接正確、牢固、接觸良好，無破損和燒傷。避雷器引線須通過支持絕緣子后，方可與避雷器進(jìn)行連接，引線的長度應(yīng)滿足接觸懸掛溫度變化時(shí)的偏移。引線最低點(diǎn)應(yīng)高于接觸線400mm以上，避雷器一端的引線最高點(diǎn)不能高于承力索，引線距接地體的距離在極限氣象條件下應(yīng)不小于350mm。(6)脫離器狀態(tài)良好，無破損、裂紋。安裝位置應(yīng)滿足動(dòng)作后，引線不侵入限界并與帶電體保持足夠的絕緣間距。(7)動(dòng)作計(jì)數(shù)器完好，一般安裝在距離地面2m為宜，具備在線泄漏電流監(jiān)測(cè)功能。(8)避雷器接地體的安裝方式符合設(shè)計(jì)規(guī)定，接地電阻不大于10Ω，接地極埋入地下深度不低于800mm，且呈“一”字形排列。(9)避雷器安裝位置：分相絕緣器及車站絕緣錨段關(guān)節(jié)處；超過2000m的隧道兩端；超過2000m的供電線(包括高壓電纜饋線)與接觸網(wǎng)連接處(上網(wǎng)點(diǎn))；其他需要加裝的特殊處所。(10)避雷器的試驗(yàn)按照國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。避雷器的檢查維護(hù)工具名

稱規(guī)格或型號(hào)單位數(shù)量腳扣副1力矩扳手20~100N·m套1避雷器放電計(jì)數(shù)器測(cè)試棒10m條1接地電阻測(cè)試儀臺(tái)1碳素筆紅色支2相機(jī)臺(tái)1其他工具根據(jù)具體的作業(yè)內(nèi)容攜帶材料材料名稱型號(hào)單位數(shù)量銅綁線2mm米3電力復(fù)合脂盒1測(cè)溫貼片片若干其他材料根據(jù)具體的作業(yè)內(nèi)容攜帶任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)一、作業(yè)準(zhǔn)備1.人員準(zhǔn)備一個(gè)作業(yè)組(不少于10人)

。2.工具準(zhǔn)備工具材料清單，如表12-2所示。表12-2工具材料清單任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)二、作業(yè)程序圖作業(yè)流程圖，如圖12-3所示。圖12-3作業(yè)流程圖任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)三、避雷器檢修(1)作業(yè)形式：停電維修。(2)檢修周期：12個(gè)月。(3)檢查內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)：①避雷器及支撐絕緣子檢查，如圖12-4所示。②避雷器底座及支架安裝牢固、無裂紋、破損，螺栓緊固無缺失、絕緣墊塊完整無破損、安裝方式正確。③避雷器及支持絕緣子應(yīng)呈豎直狀態(tài)，傾斜角度不超過2°。④檢查和清掃避雷器及支撐絕緣子硅橡膠外套，絕緣表面應(yīng)無裂紋、無破損和嚴(yán)重放電痕跡，封口處的橡皮膠墊應(yīng)良好、嚴(yán)密。⑤對(duì)不能測(cè)溫的處所粘貼測(cè)溫貼片；檢查測(cè)溫貼片有無變色。測(cè)溫貼片粘貼在線路側(cè)，便于觀察位置，粘貼位置如圖12-5所示。⑥用2500V搖表搖測(cè)絕緣電阻，不小于10000Ω。任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)圖12-4避雷器支撐絕緣子圖12-5避雷器測(cè)溫貼片(4)避雷器至高壓側(cè)的引線檢查，如圖12-6所示。①避雷器至高壓側(cè)的引線無斷股、散股，

壓接狀態(tài)良好，螺栓緊固、無銹蝕。②引線弛度符合極限溫度變化；引線張力應(yīng)適宜，安裝位置與線索偏移相適應(yīng)。③極限條件下，高壓側(cè)引線對(duì)接地體的距離不得小于350mm。任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)圖12-6避雷器至高壓側(cè)的引線檢查(5)脫離器及引線檢查，如圖12-7所示。①脫離器密封良好、無脫離、破損。②脫離器引線松緊適中，防止過緊造成脫離器損傷或過松造成對(duì)接地體的距離不夠。③脫離器安裝位置正確，連接狀態(tài)良好，兩端連接固定牢固。④因避雷器故障，脫離器老化、斷裂后，

脫離器引線不得影響供電。任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)圖12-7脫離器及引線檢查(6)避雷器在線監(jiān)測(cè)器檢查，如圖12-8所示。①支架安裝牢固，無銹蝕、變形；螺栓緊固，無缺失、有油。②在線監(jiān)測(cè)器指數(shù)動(dòng)作正常，表盤清晰，連接固定良好，無燒傷、銹蝕、破損、進(jìn)水等現(xiàn)象，安裝高度符合設(shè)計(jì)要求。③引線連接固定良好，無斷股、散股、絕緣外套無破損。④檢查在線監(jiān)測(cè)器動(dòng)作數(shù)值，并做好記錄。與上次檢查結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)圖12-8避雷器在線監(jiān)測(cè)器檢查(7)避雷器在線監(jiān)測(cè)器試驗(yàn)。①用避雷器放電計(jì)數(shù)器測(cè)試棒測(cè)試在線監(jiān)測(cè)器動(dòng)作指數(shù)正常。停電后進(jìn)行試驗(yàn)，不需要解開。按圖12-9所示進(jìn)行接線，用放電計(jì)數(shù)器檢驗(yàn)儀測(cè)試3~5次，在線監(jiān)測(cè)器計(jì)數(shù)

器均應(yīng)正常動(dòng)作。②對(duì)動(dòng)作指數(shù)進(jìn)行記錄。任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)圖12-9避雷器在線監(jiān)測(cè)器試驗(yàn)(8)檢修拍照。檢修完畢后進(jìn)行拍照，拍照位置如圖12-10所示。任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)圖12-10避雷器檢修后情況序號(hào)名

稱規(guī)

格單

位數(shù)

量備注1避雷器阻性電流測(cè)試儀臺(tái)12放電計(jì)數(shù)器檢驗(yàn)儀臺(tái)13力矩扳手0~100N

·m套14卷尺2~5

m把15相機(jī)臺(tái)1任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)四、氧化鋅避雷器在線試驗(yàn)(1)作業(yè)形式：帶電作業(yè)。

(2)人員準(zhǔn)備：一個(gè)作業(yè)組(不少于10人)。(3)工具材料準(zhǔn)備。工具材料清單，如表12-3所示。表12-3工具材料清單任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)(5)作業(yè)程序：避雷器在線監(jiān)測(cè)儀檢查作業(yè)必須在接觸網(wǎng)不停電狀態(tài)下進(jìn)行。①護(hù)網(wǎng)內(nèi)，封鎖天窗作業(yè)時(shí)間內(nèi)，地面觀察避雷器外觀狀態(tài)及有無放電聲響；檢查、記錄在線監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并拍照，照片保存時(shí)間不少于12個(gè)月。②護(hù)網(wǎng)外，支柱上安裝的監(jiān)測(cè)儀檢查在接觸網(wǎng)不停電的情況下，結(jié)合線下巡視進(jìn)行。(6)試驗(yàn)方式(帶電測(cè)試)。①避雷器試驗(yàn)利用氧化鋅避雷器阻性電流測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)。將儀器一端接地、一端接在避雷器計(jì)數(shù)器上端，通過測(cè)量避雷器阻性電流大小判斷避雷器狀態(tài)是否良好。②計(jì)數(shù)器距離帶電體2m以上的避雷器，可以利用不停電作業(yè)計(jì)劃直接進(jìn)行試驗(yàn)。③計(jì)數(shù)器距離帶電體2m以下的避雷器，需提前利用停電維修天窗臨時(shí)加裝一根電流信號(hào)線(電流信號(hào)線采用2.5~4.0mm2銅芯橡皮線，信號(hào)線尾部距離地面2.5m適宜)。電流信號(hào)線自避雷器計(jì)數(shù)器上端連接螺栓處沿支柱引下，臨時(shí)加裝

的電流信號(hào)線要牢固綁扎在接觸網(wǎng)支柱上，兩端綁扎一次，中間每隔1米綁扎一次，

不得侵入限界，任何情況下須與帶電體保持不小于500mm的絕緣距離，如圖12-11所示。④臨時(shí)加裝電流信號(hào)線后，利用不停電作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)完畢后再利用停電天窗將臨時(shí)加裝的電流信號(hào)線拆除。任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)圖12-11帶電測(cè)試(7)避雷器在線監(jiān)測(cè)儀泄漏電流檢測(cè)操作步驟：①連接地線連接線，地線應(yīng)連接測(cè)試儀3端口。②連接測(cè)量信號(hào)線，將泄漏電流信號(hào)線插頭插入儀器IB插口后，將另一端夾子夾到 (戴絕緣手套或通過絕緣桿搭到)被測(cè)相

MOA放電計(jì)數(shù)器上端。③打開電源開關(guān)，屏幕出現(xiàn)開機(jī)界面約幾秒后出現(xiàn)如圖12-12所示主菜單。任務(wù)二

避雷器的檢查維護(hù)圖12-12避雷器在線監(jiān)測(cè)儀泄漏電流檢測(cè)④選擇模式：按“確定”鍵，光標(biāo)將會(huì)在“PT二次”“感應(yīng)板”“無線傳輸”“同步顯示”四種模式之間切換。選擇同步顯示模式“”。⑤測(cè)量：當(dāng)選擇到同步顯示模式“

”的時(shí)候，移動(dòng)光標(biāo)到“測(cè)試”上，按“確定”

進(jìn)入測(cè)量。⑥打印：