铁路系统中压电力设备的防雷保护铁路系统中压电力设备主要包括牵引变电所27.5kV电力设备，电力35kV及10kV变配电所、架空线路，27.5kV接触网。该电压等级设备具有数量众多，耐雷水平低，重要程度又比较高等特点。1、引言雷电作为一种自然天气相象，人类只能通过不断的观察研究，掌握其规律，利用不同的手段减轻或避免其造成的危害，而不能阻止雷电的发生。雷电灾害的种类很多，本文主要讨论雷电对铁路中压电力设备的危害及防护措施。雷电对铁路电力设备的危害主要包括两个方面，一是各种雷电过电压对电力设备绝缘的损害或绝缘的击穿，二是雷电流通过设备时产生的电动力和热效应对设备的损害。根据人们多年来的观察，雷电参数具有很大的分散性；雷电活动的强度与天气条件有很大关系；雷击的选择性与地势、地质、地面突起物等关联度很大。正是由于雷电活动的不确定性，所以电力设备防雷是一个技术问题，也是一个经济问题，应根据设备的重要性不同采用差异化防雷设计，如果不论设备的重要性，都采取的严格的防雷措施，在经济上会造成巨大的浪费，甚至在经济上是无法接受的。2、雷电参数介绍与防雷设计相关的参数主要有⑴雷暴日及雷暴小时数——该数据主要表示了一个地区的雷电活动频率，根据雷暴日的多少，有少雷区、多雷区及强雷区的划分。如果当地有运行雷暴日参数，设计时应优先根据运行经验数据。⑵雷电流幅值——根据人类多年来的观察，雷电流的分布在在几kA至上百kA不等，雷电流幅值曲线遵循对数正态分布规律。针对雷暴日数量，我国有lgP=-I/88(雷暴日＞20日)和lgP=-I/44(雷暴日≤20日)两个概率分布推荐公式。⑶雷电流波前时间、陡度及波长——实测波前时间一般在1～4μs，平均为2.6μs左右，波长20～100μs，平均40μs左右。我国防雷设计波形一般采用2.6/40μs，绝缘试验中，采用1.2/50μs的波形。雷电流的波前陡度α是一个重要参数，其数值为雷电流幅值与波前时间的比值，实测表明，波前陡度最大限制一般可取50kA/μs。3、雷电过电压介绍不论电力设备的电压等级高低，因雷电而产生的可能对设备造成损害的过电压主要包括直击雷过电压，感应雷过电压和雷电侵入波过电压，下面分别介绍。⑴直击雷过电压因为雷击物体的过程相当于雷云电荷通过被击物体向大地放电的一个过程，电荷移动产生电流，电流通过被击物体在被击物体阻抗上产生的电压降就是作用于雷击物体的雷击过电压。⑵感应雷过电压感应电压分为静电分量和电磁分量。静电分量是由于雷击发生后，雷电荷迅速中和，导致雷电放电前雷云（聚集大量电荷）附近架空线路中导线束缚电荷迅速移动而产生的。电磁分量是主放电通道电流在其通道周围产生强大的磁场，处于该磁场中的导线因电磁感应而产生的过电压。⑶雷电侵入波过电压雷击导线后，相当于一个很大的雷电流沿导线流动，由于电气设备都有一定的阻抗，所以雷电流所到之处，流过该处设备时必然在设备上产生一定的电压。这一类过电压被称为雷电侵入波造成的过电压。4、电力设备绝缘电气设备绝缘按绝缘的可恢复性可分为以下两类：⑴可恢复性绝缘，主要指气体绝缘，针对我们所讨论的范围主要是指架空线路（含接触线）导线间或导线与地之间的空气绝缘，变配电所的外露导电部分之间及导电部分与地之间的空气绝缘。⑵不可恢复性绝缘主要指电力设备的内绝缘，多由固体介质或液体介质组成。5、电力设备防雷针对我们所讨论的电力设备所处的环境不同，我们分为架空线路和变配电所两类分别讨论。架空线路主要就是指贯通架空线路、接触线及其他35kV及以下中压架空线路，以下讨论统称中压架空线路；变配电所就是各类牵引变电所、AT所、分区所及其他变配电所，以下讨论统称变配电所。下面根据上面所提到的三雷雷电过电压，针对线路和变配电所分别讨论。⑴架空线路①直击雷电过电压下表是我国标准规定的各级线路应有的耐雷水平，从下表可以看出35kV线路约有一半机会的落雷会导致线路闪络，这也是一般35kV线路不全线架设避雷线的原因，因为即使装设了避雷线还是会有一半的机会导致避雷线对线路反击。针对我们的27.5kV接触网和10kV线路，耐雷水平更低，直击雷过电压导致的闪络机会更大，在不特意提高线路绝缘水平的情况下，装设避雷线当然更没必要。所以针对该线路，一般不做防直击雷措施，而应通过降低降弧率和建弧跳闸后的自动重合闸来提高线路供电的连续性。而且线路落雷闪络对变配电所的防雷是有利的，因为线路落雷后，雷电流沿线路的传递过程中，会由于杆塔分流，线路电晕、线路阻抗等原因很快衰减，而不会传递到相对重要的变配电所，进而保护了变配电所。同时线路的绝缘为自恢复性绝缘，除了可能带来的短时停电，一般不会带来大的设备损失。但应注意导线闪络可能导致绝缘子串的电弧损伤，应加强绝缘子耐弧方面的研究。各级电压线路应有的耐