铁路信号设备防雷研究

铁路信号设备防雷研究

梁书贤

中铁十六局集团第五工程有限公司河北省唐山市064000

摘要：现代科技的飞速发展，带来了铁路系统信息化程度逐步在提升，人们获取信息的时间加快了，在铁路系统，已经有了先进的铁路信号传输系统，但是在雷雨多发季节，总是会遭受到雷电袭击的现象，因此，必须对此进行相应的研究，从而保证铁路信号系统的安全，本文从铁路信号设备防雷方面进行分析和探索，以期为铁路信号系统带来安全。结合实践从以下几个方面阐述关于铁路信号设备的一些看法。

关键词：铁路信号设备防雷措施

1前言：

铁路信号设备担负着保证行车安全和提高运输效率的重要任务.随着我国铁路的飞速发展,铁路信号设备也有了突飞猛进的发展,以电子和微电子技术装备起来的铁路信号设备逐年增加.由于微电子设备是弱电工作环境,容易受电磁脉冲干扰,甚至被击穿损毁.雷击发生时,雷击放电诱发过电压和过电流,经战场电源系统、通信信号传输通道,通过传导、感应的方式损坏站内通信信号设备,造成极大的经济损失,直接威胁着铁路正常的安全运输生产.因此,采用先进的防雷技术对铁道信号设备进行防护就显得尤为重要.

2雷电对铁路信号设备的危害分析

2.1电磁脉冲影响。

在铁路信号设备的运行过程中如铁路信号设备周边的建筑遭到雷击，雷电所含有的超高压在击中周边建筑时会向周边产生较强的电磁脉冲，这些电磁脉冲冲击铁路信号设备会在铁路信号设备中产生过电压或是过电流从而导致铁路信号设备故障或是损坏，影响铁路信号设备的正常运行。

2.2电磁感应。

在雷雨天时，雷电在雷云中或是放电之时，户外的电力线、信号线等会处在一个强磁场内从而在电力线、信号线中产生电磁感应电流，这些感应电流通过线缆进入到铁路信号设备的终端从而会对铁路信号设备的正常使用造成严重的影响。

2.3冲击波。

在铁路信号设备的运行过程中如防雷装置未能产生效果将会导致雷电侵入到铁路信号设备中，雷电所具有的高波幅值会导致变压器的初、次级绕组过载击穿从而导致雷电侵入到交流低压电源中，雷电所形成的冲击波会对低压侧的铁路信号设备造成损坏。当雷电所形成的冲击波电压幅度较低时其侵入到线路时会被变压器的初、次级回路所阻隔从而使得雷电冲击波通过变压器的绕组间的分布电容耦合的形式侵入到低压系统中并在铁路信号设备电源系统中形成过电流和过电压损害。

2.4雷电浪涌。

在铁路信号设备运行时，周边范围内所产生的雷电会导致铁路信号设备的通信线路中产生感应电流浪涌，相较于直接雷击雷电浪涌更难防护，为更好的保护铁路信号设备需要加强对于铁路信号设备防雷措施的研究。

2.5直接雷击。

直接雷击指的是雷电直接击中钢轨或是与其相连的其他建筑从而使得雷电直接作用在铁路信号设备的信号传输线路中的一种电击。

2.6雷电对铁路信号设备所造成的危害。

雷电对于铁路信号设备所造成的危害主要分为直接雷击和感应雷击两大类，其中当铁路信号设备直接遭到雷电袭击时，雷电所具有的超高压及大量的电流涌入地下时会在雷击点附近形成极高的对地电压，此外，雷电巨大的电流会对铁路信号设备产生巨大的损坏。感应雷击时，铁路信号设备线路中所产生的过电压、过电流等会对铁路信号设备系统中的电子设备造成极大的损坏，相较于直接雷击所造成的影响，感应雷击在过电流、过电压方面都要小得多损坏也较轻但是不同与直接雷击，感应雷击所发生的机率要更高，此外，感应雷击多发生在带电云层的范围内且其所产使得过电压、过电流会通过电缆、通信线等向周边扩散从而造成较大的影响范围。

3主要的铁路信号设备防雷安全举措

3.1要以综合原则来指导防雷举措。

其目的是减少其导入地面的电阻值，调整各电阻之间的数据，倘若发生了雷电灾害，自然就会出现一个电流差额，因而可以最大化地减少地面电流的反击力，确保了工作人员的生命安全，保护了相关设备，让铁路信号设备避免遭受损失，使其在雷雨交加的天气下可以发挥日常功用。

3.2确保互联网设备的安全。

随着科学技术的发展，对于铁路运输而言，目前通常是由计算机来控制命令的发布，其重要性可见一斑，所以必须确保其设备的安全，避免遭受雷电的袭击。目前，运用最多的方法是，凭借法拉第电磁笼感应原理来确保其设备的安全，所谓法拉第笼指的是，将若干个防雷设施协调起来构成一个发达的网络，通常有避雷针、避雷线、导引线及接地等设备。控制终端通常是依靠该系统来防范雷电袭击的，效果相对而言比较明显。

3.3为了避免室外的铁路信号设备遭受雷电袭击必须进行一定防护。

信号设备通常指的是，箱、盒、柜等，利用电气贯通及电磁消除等，来导引设备内的电流。至于那些屋外信号设备，诸如金属箱等，一定要接地，此外还要格外保护电缆，经常进行检修和维护，防止因为风吹日晒造成电缆绝缘层氧化而失去作用，因为电缆特别容易遭受雷击，所以一定要做好各种防护措施和安全举措。

4综合防雷整治施工中应注意的问题

4.1隐蔽工程的质量

对于一些工程施工单位，在施工的过程中，也要注意地网的布设，也要注意避免雷击，他们采用的主要的方法就是防腐工作，特别是在东北地区，主要是通过安装地线测试极，为了保证冬季地网的接地电阻的正常测试、分析，进而保证整个铁路系统的安全稳定。

4.2组合架的连接

在机械室、同一排的组合架，其之间的等电位数值是大于10mm，即多股的、铜导线来串联，通过这种连接，使得某一个组合架的连接点接触性能提高，进而保证系统的防雷效果达到最好。总而言之，为了避免在汛期、雷雨季节的雷害事件的发生，以及为了避免给铁路运输的带来的威胁，在铁路部门要建立的是防雷的责任制，多进行一些关于铁路信号设备的防雷工作进行预防，保障铁路信号系统的安全，进而营造一个安全的铁路运输系统，这是我们铁路工作者都应该多关注的问题。

5结束语

雷电是影响铁路信号设备正常运行的重要影响因素之一。做好雷电的防护应当引起足够的重视。本文在分析雷电对铁路信号设备所造成的影响的基础上对如何做好铁路信号设备的雷电防护进行了分析阐述。

参考文献

[1].王飞年.浅析铁路牵引供电系统防雷技术研究与建议.中小企业管理与科技,2017.12.162-163.

[2].李靖.高速铁路避雷器的运用与分析.中国新通信,2017.19.14.77.

[2].郑伟.铁路信号设备的雷害分析及防雷措施.民营科技,2016.08.18.