高速铁路接触网雷击防护：为什么F线最易遭雷，如何提升耐雷水平？

续写思源

高速铁路接触网雷击防护：为什么F线最易遭雷，如何提升耐雷水平？

高速铁路接触网是向电力机车或动车组输送电能的唯一通道，其结构复杂、露天架设，极易遭受雷击。本文的核心结论是：在AT供电方式下，正馈线（F线）因位于接触网外侧最高点，成为雷击侵入的主要路径，AF线悬式绝缘子的雷击闪络概率远高于腕臂绝缘子，是接触网防雷设计的重点。掌握这一判断标准，有助于现场人员快速定位雷击故障风险点，理解防雷措施的设置逻辑。

AT供电方式下的接触网导线系统

我国高速铁路和客运专线普遍采用带回流线的AT（自耦变压器）供电方式。接触网对地标称电压27.5kV，额定电压25kV，最高电压29kV，电力机车最低工作电压20kV，非正常运行情况下机车受电弓上的电压不得低于19kV。AT供电方式中，牵引变电所主变压器输出二次侧分别接于牵引母线（T）相和（F）相，每隔10至15km设置一个自耦变压器所，并联接入牵引网中。变压器首端和尾端与接触网的（T）相和（F）相相连，绕组的中点与钢轨相连接。接触网和正馈线中的电流大小相等、方向相反，且电流大小仅为电力机车电力的一半，减少了电弧对接触网烧伤和受电弓滑板等问题，对邻近通信线路的干扰大大降低。与其它供电方式相比，线路上的电压降可以减少一半，因此供电臂可延长一倍，达到50km至60km。

接触网主要导线及功能

T线（传输线）：负责电能传输并向列车供电。与F线架设在同一支柱上，相对距离较小。相对中性线的电压为27.5kV。与F线电流大小相等、方向相反，对邻近通信线路的电磁干扰大为减少。线路上的电流为牵引电流的1/2，线路上的电压降可减少1/2。

F线（正馈线）：与T线一起构成电能传输线。相对中性线的电压为27.5kV，与T线相位相反。与T线电流大小相等、方向相反。线路上的电流为牵引电流的1/2，线路上的电压降可减少1/2。F线位于接触网外侧最高点，构成了对T线、PW线的屏蔽，直击雷和感应雷都主要对F线造成威胁。

PW线（保护线）：为中性线。主要作用是避免接触网支柱接地部分直接与轨道相连，以减少对轨道电路的干扰。在接触网发生接地故障时，PW线为短路电流提供通道，有利于提高继电保护动作的可靠性。在高架桥接触网中，PW线起保护回流作用。

GW线（架空避雷地线）：为提高接触网的耐雷水平，在立杆支柱顶端架设一条架空避雷地线。直接固定在支架上，并与钢柱相连。属于新型接触网结构的防雷措施。

接触网雷击风险与防护

雷击侵入途径主要有三个方向：雷击正馈线（F线），使悬式绝缘子发生闪络；雷击承力索，使腕臂绝缘子发生闪络；雷击保护线（PW线），两种绝缘子均可能闪络。其中，F线位于接触网外侧最高点，构成了对T线、PW线的屏蔽，直击雷和感应雷都主要对F线造成威胁。

牵引网AF线（即F线）悬式绝缘子雷击闪络概率远高于腕臂绝缘子雷击闪络的概率。京津线2009年统计数据表明，AF线绝缘子的破坏概率超过了T线绝缘子破坏概率的10倍。京沪等其他高速铁路中也有同样的现象。原因分析：AF线位于承力索外侧，且略高于承力索，对承力索有屏蔽保护作用，因此雷击两侧F线的概率比雷击承力索的概率要大得多。

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引用依据

2025年铁路牵引网的供电方式与接触网结构
2025年铁路行业铁路供电设备维修工面试试题及答案
接触网的供电方式及其供电示意图

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