摘自:《日本电气化铁道雷害对策及相关研究进展总述》。作者:何德鹏( 我国铁路南宁局集团有限公司总工程师室)。全文宣布在《电瓷避雷器》2024.3
日本电气化铁道防雷设计开展变迁大致可分为 1986年前日本国有铁道( 以下简称旧国铁) 运营时期和 1986年今后日本铁道民营化( 以下简称民营化) 运营时期两个阶段,以下别离就牵引供电体系和信号通讯体系防雷设计规范及其开展变迁作扼要概述。
日本旧国铁运营时期于 20 世纪 60 时代制作了年雷暴日天数分布图( Isokeraunic Level map) ,将铁路各线区防雷区分为A、B、C 3 个等级[15 - 16] ,并以电力行业防雷设计规范[17 - 19] 作为基础相应拟定了防雷设计攻略( 见表 2) 。民营化后,日本各铁路公司沿用旧国铁的这样的做法,在此基础上,各铁路公司依据1988 年投运的全国雷电观测网( Japan Lightning Detection Network,JLDN) 所堆集的雷击数据,将防雷设计更有清晰的目的性的进行细化。以东日本旅客铁道公司为例[20] ,该公司依据旧国铁的防雷设计,结合 JLDN 10 年的雷击次数和雷电流值的调查成果,进行防雷设计及有关施工规范的修订。
一起考虑到若只依据 JLDN 的年雷击密度来更新 IKL 地图,尽管可以适当地反映公司统辖区段内日本北关东区域的多雷区域状况,但日本海沿岸区域在此前被分类为雷害危险较小区域,因而弥补考虑了均匀电流值。图 4 ( a) 所示为依据 IKL 区分东日本旅客铁道公司经营线( b) 所示为依据 JLDN 数据制作的雷击密度图。
依据 IKL和 JLDN 的雷电活动频次区分示例,该公司拟定了统辖区段内防雷设备的设置规范( 见表 2 ) :ILK 在30 天以上的状况下,电气化铁路沿线 m 距离设置避雷器;考虑到东京都市圈 100 km 范围内旅客数量较多,IKL 在 25 日以上的状况下,电气化铁路沿线架起避雷线;依据 IKL值的巨细,区分了 3 个等级的防雷规范( 表 3) 。
日本旧国铁的通讯信号防雷设计首要是以设置浪涌保护器、设置防雷变压器和将设备对地绝缘化为主。其间,对地绝缘化后,设备受雷击时只会发生一个感应电压,而不容易构成对地电位差。民营化后,日本各铁路公司根本沿用了旧国铁的防雷设计规范[21] ,首要差异在于详细雷害对策中防雷设备的接地方法[22 - 25] 。旧国铁防雷设计的首要特征如下:
2) 信号接地极不与电力和通讯设备接地极共用,并坚持 5 m 以上的距离。
3) 对铁路道口安全设备选用旁路避雷器法,经过铁路道口控制器选用浪涌保护器,将钢轨侧和铁路道口器械箱侧旁路。
4) 为使设备对地绝缘化,将 CTC 设备等安装在木板上,并与设备室绝缘。