事件概况
某年 8 月,某山区电气化铁路区段(已脱敏,下同)。午后局地强雷暴过境,该区段供电臂馈线断路器跳闸,自动重合闸失败并闭锁,故障测距指示故障点在临近隧道口的高填方与高架桥相接地段。调度按规定办理停电后,抢修人员登网检查发现:某支柱顶部棒式绝缘子(钢化绝缘子)伞裙表面有明显电弧烧蚀痕迹,伞盘边缘局部击穿;该柱接触网避雷器动作计数器指示动作一次;支柱接地引下线外观完好,但接地体附近土壤干燥开裂,接地状态存疑。事件造成该供电臂中断行车约 2 小时,未造成人员伤亡,构成弓网设备故障。
经过与处置
- 跳闸:雷暴过境期间馈线断路器跳闸,重合闸失败并闭锁,调度初步判断为永久性接地故障;
- 停电:启动恶劣天气接触网应急预案,办理停电作业命令,同步通知相邻供电臂加强观察;
- 巡视:抢修人员按故障测距指示范围分段登网巡视,重点检查隧道口、高架桥、高填方等突出地形处支柱的绝缘子、避雷器与接地装置;
- 处置:更换被击穿的棒式绝缘子,检查避雷器外观与引线连接状态并读取动作计数器,复测支柱接地电阻(初测结果偏大),清扫绝缘子表面放电碳迹;
- 送电:更换完毕、绝缘复测合格后撤销作业命令送电,按"限速—逐步提速"流程恢复行车,并安排添乘观察。
原因分析
直接原因:强雷暴期间,雷击(直击或近区感应)在接触网系统上产生幅值高、陡度大的雷电过电压;该支柱绝缘子在过电压作用下发生伞裙表面对地闪络,随后工频续流沿闪络通道维持,馈线保护判别为接地故障而跳闸。避雷器虽动作泄流,但其安装位置与被保护绝缘子之间的引线距离使保护水平叠加陡波残压后未能完全限制绝缘子端部电压,绝缘闪络是跳闸的直接诱因。
间接原因:一是该区段处于多雷山区,隧道口与高架桥相接地段地形突出,属易雷击点;二是该柱接地体附近土壤干燥、电阻率偏高,接地电阻超出预期,雷电流泄放不畅抬高了反击过电压;三是避雷器配置密度与选型按常规区段设置,未对易雷击点做差异化加强。
管理原因:雷害区段台账不全,易雷击点未逐柱建档;接地电阻周期性检测未严格落实,土壤干旱季节未加密复测;避雷器动作计数器读数长期无人抄录分析,避雷器多次动作的区段未能提前暴露。
整改措施
技术整改:
- 对全区段支柱接地电阻开展普测,对偏大处所实施降阻改造(增设接地极、换土或采用降阻剂);
- 对易雷击点差异化增补或更换接触网避雷器,缩短避雷器引线、改善与被保护绝缘子的电气配合;
- 将雷害区段闪络绝缘子更换为耐雷水平更高的型式,并复核绝缘配合;
- 接入雷电定位与雷暴预警信息,对落雷密度高的区段动态调整巡视策略。
管理整改:
- 建立雷害区段分级台账与"一柱一档",明确易雷击点清单与管控措施;
- 雷雨季前完成接地装置与避雷器专项检查,动作计数器读数纳入月度抄录分析闭环;
- 建立气象预警—特巡—添乘—复盘的联动响应机制,雷暴预警期按"先巡后运"原则组织观察;
- 将本次故障纳入典型故障案例库开展全员培训,提升雷害识别与处置能力。
经验教训与相关条目
本案例的核心教训有三:其一,雷击跳闸是"过电压—绝缘—接地"链条事件,单纯更换绝缘子而不核查避雷器配合与接地电阻,故障极易重演;其二,易雷击点必须由"地形普查 + 落雷数据"双确认并建档,常规配置不能覆盖突出地形的局部风险;其三,避雷器动作计数器是最廉价的雷害数据源,长期不抄不分析等于放弃预警。
- 参考资料
- [1] GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》
- [2] 接触网运行维修规则(现行有效版本)
- [3] Lightning(Wikipedia, 访问日期 2026-08-24) —— 雷电放电通道形成、回击机理、峰值电流与绝缘击穿综述;含杆塔/架空线雷击事件的通用物理图像;适用条款:§ Lightning physics。