淺析鐵路信號綜合防雷設(shè)計(jì)

王志強(qiáng)

摘 要：在鐵路信號的防雷設(shè)計(jì)之中，明確設(shè)計(jì)的規(guī)范和設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對于提升設(shè)計(jì)的質(zhì)量以及防雷的效果有著關(guān)鍵性的價(jià)值和作用。文章將針對這一方面的內(nèi)容展開論述，詳細(xì)的分析了鐵路信號之中防雷設(shè)計(jì)的相關(guān)細(xì)節(jié)和要點(diǎn)，同時(shí)針對防雷設(shè)計(jì)的相關(guān)危害和防治的途徑進(jìn)行了系統(tǒng)化的分析研究，旨在更進(jìn)一步的促進(jìn)現(xiàn)代化的鐵路信號工作之中防雷設(shè)計(jì)的智聯(lián)和效益，為不斷的改進(jìn)鐵路信號設(shè)計(jì)工作做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：鐵路信號；鐵路運(yùn)輸；防雷設(shè)計(jì)；研究分析

中圖分類號：U284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

隨著現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)不斷的迅猛發(fā)展，我國在鐵路信號的設(shè)計(jì)方面，也逐步的在向機(jī)械化、自動(dòng)化以及電子化等方向進(jìn)步，設(shè)備的智能性和電子性能均有了較大的提升，為現(xiàn)代化的鐵路信號信息管理帶來了極大的便利。但是，在實(shí)踐的操作之中還需要對鐵路信號的防雷工作進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，由于雷電雷擊等發(fā)出的電磁脈沖信號有可能會對電源系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生不良影響，并且脈沖所發(fā)射出的電流以及電壓等，會對信號的傳輸以及通信設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生干擾，所以，有必要對鐵路信號之中雷擊帶來的危害和具體的表現(xiàn)形式進(jìn)行研究，并且根據(jù)實(shí)踐的操作制定出詳細(xì)的防雷設(shè)計(jì)方案，避免由于雷擊而導(dǎo)致的鐵路信號正常工作，確保鐵路的安全生產(chǎn)。

雷電的危害特征以及危害的途徑

雷電所帶來的危害特征較為明顯，并且危害的途徑可謂是多種多樣。在現(xiàn)代化的生活和工作當(dāng)中，隨著電子設(shè)備數(shù)量不斷增加、使用的規(guī)模和層面不斷的延伸，在實(shí)踐的工作之中由于雷電而帶來的不良影響也在逐步的深入。同樣的，在現(xiàn)代化的鐵路信號設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，由于雷電而導(dǎo)致的影響類型主要可以分為三種，即感應(yīng)的雷電、直擊雷電以及傳導(dǎo)性的雷電。在信號傳輸?shù)倪^程之中如果受到了雷電的影響，則很有可能對信號產(chǎn)生干擾而影響正常的鐵路運(yùn)營。由于信號設(shè)備所占據(jù)的地面面積比較大，并且設(shè)備往往分布在曠野以及山區(qū)地帶，所以這樣的現(xiàn)狀也增加了設(shè)備受到雷擊影響的概率。另外一個(gè)方面而言，由于現(xiàn)代化的鐵路運(yùn)輸設(shè)備當(dāng)中，所使用的鋼軌是雷電傳輸?shù)牧己幂d體，所以與鋼軌相互連接的傳輸數(shù)據(jù)信號設(shè)備也容易受到雷電攻擊的影響而失去應(yīng)有的效應(yīng)，諸如軌道電路設(shè)備、信號機(jī)械設(shè)備以及電動(dòng)轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備等等，都有可能受到雷擊的影響而難以正常運(yùn)行。

雷擊還有可能會導(dǎo)致鐵路信號設(shè)備的自動(dòng)比賽，由于設(shè)備的信號傳輸主要是在高壓的線路或者是混合通信線路之中，所以設(shè)備往往暴露在野外，缺乏應(yīng)有的保護(hù)措施。當(dāng)雷電等攻擊來勁之時(shí)，則會對設(shè)備傳輸信號的線路產(chǎn)生極大的影響，在線路當(dāng)中的強(qiáng)大電流會迅速的傳輸進(jìn)入到機(jī)房設(shè)備當(dāng)中，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的損壞，嚴(yán)重的影響到了正常的鐵路信號工作的進(jìn)行。最后，由于雷擊而產(chǎn)生的等電位，也是現(xiàn)代化鐵路信號工作之中的一個(gè)重要阻礙。電流的沖擊導(dǎo)致電阻的不均衡，而當(dāng)雷擊發(fā)生之時(shí)，由于電流而引發(fā)的電位差，也很有可能會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)不良的電位反應(yīng)，最終使得設(shè)備甚至是工作技術(shù)人員受到影響，不僅對經(jīng)濟(jì)造成了直接的損失，更是對技術(shù)人員的人身安全形成了直接的威脅。

鐵路信號防雷方案設(shè)計(jì)

根據(jù)上文針對鐵路信號之中雷電所產(chǎn)生的直接影響進(jìn)行細(xì)致的探究，從一個(gè)更加現(xiàn)代化的角度對鐵路信號工作之中雷電帶來影響的途徑、影響的主要特征以及危害的性質(zhì)等進(jìn)行了細(xì)致的研究。下文將針對鐵路信號工作之中防雷設(shè)計(jì)的相關(guān)工作重點(diǎn)與要點(diǎn)進(jìn)行探究，旨在更進(jìn)一步的促進(jìn)防雷設(shè)計(jì)工作的穩(wěn)步向前發(fā)展。

2.1機(jī)房的防雷設(shè)計(jì)

首先，需要在機(jī)房以及重要的設(shè)備外部設(shè)置相應(yīng)的防雷屏障。由于信號機(jī)械設(shè)備等，是鐵路信號之中的重要系統(tǒng)設(shè)備，所以可以采用避雷帶、避雷網(wǎng)以及引下線等技術(shù)手段進(jìn)行雷電的防治，同時(shí)，在機(jī)房內(nèi)部還可以采用法拉第籠進(jìn)行雷電的防護(hù)，確保設(shè)備處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)之下。

2.2室外信號設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)

其次，還需要對室外的信號設(shè)備，諸如電柜、電箱以及電盒等等進(jìn)行全面的防雷保護(hù)，防治其由于受到雷電的影響而出現(xiàn)工作不穩(wěn)定的狀態(tài)?？梢圆捎秒姶牌帘卧O(shè)備以及具有良好通氣性的外殼對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。室外的信號設(shè)備需要確保接地設(shè)計(jì)的完善性，并且相關(guān)的電纜設(shè)備也需要設(shè)計(jì)好接地的系統(tǒng)，確保設(shè)備不會受到雷電的影響。

2.3接地防雷設(shè)計(jì)

針對接地系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)，也是鐵路信號工作之中的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。信號設(shè)備一般采用的是防雷接地線、屏蔽地線以及安全地線的設(shè)計(jì)方式，并且上述的設(shè)備和線路需要使用同樣一個(gè)接地系統(tǒng)將相關(guān)的線路引出，避免設(shè)備由于不正常的運(yùn)行而出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象。針對室內(nèi)的信號設(shè)備還需要保證接地的設(shè)置設(shè)計(jì)成為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在接地的線路之上，不可以設(shè)計(jì)開關(guān)等設(shè)備，同時(shí)，諸如斷路器以及熔斷器等，也不可以設(shè)計(jì)在接地線路之上，以免對線路的工作產(chǎn)生不良影響。地網(wǎng)應(yīng)該由建筑環(huán)形接地、各個(gè)接地體以及環(huán)形接地設(shè)備等共同的組成，確保設(shè)備在工作過程之中的高效益和高質(zhì)量，針對垂直接地體的設(shè)計(jì)，可以采用新型的材料，諸如鋼材、鋼包鋼材料、石墨電極、角鋼、鋼管以及各種類型的熱鍍鋅鋼材等組合而成，同時(shí)也可以使用其他類型的新型接地材料，保證接地線路設(shè)備工作的穩(wěn)定性和可靠性。

2.4等電位以及接地匯集的防雷設(shè)計(jì)

電源室(電源引入處)防雷箱處、防雷分線室(或分線盤)處的接地匯集線應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，并分別與環(huán)形接地裝置單點(diǎn)冗余連接。室內(nèi)走線架、組合架、電源屏、控制臺、機(jī)架、機(jī)柜等所有室內(nèi)設(shè)備必須與墻體絕緣，其安全地線、防雷地線、工作地線等必須以最短距離分別就近與接地匯集線連接。不同的金屬機(jī)架、柜之間用銅導(dǎo)線栓接后再就近與接地匯集線連接。走線架小得布置成環(huán)型，已構(gòu)成閉合回路的可加裝絕緣設(shè)備結(jié)構(gòu)和設(shè)備組合而成閉合回路的前提之下，必須保持走線架在電氣上的連續(xù)性，接地匯集線栓接，連接螺栓采用銅質(zhì)，并小得少于3枚，組合架側(cè)螺栓小少于2枚。

機(jī)房而積比較大的時(shí)候，可以設(shè)置與地網(wǎng)單點(diǎn)冗余連接的總接地匯集線控制臺室、繼電器室、計(jì)算機(jī)房的接地匯集線可分別與總接地匯接線單點(diǎn)連接，也可相互連接后與總接地匯接線單點(diǎn)連接。等電位的防雷設(shè)計(jì)對于確保鐵路信號的傳輸有著關(guān)鍵性的價(jià)值，所以需要對防雷設(shè)計(jì)的線路匯接方案以及不同金屬設(shè)備之間運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行增強(qiáng)，嚴(yán)格的制定出防雷工作的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語

綜上所述，根據(jù)對鐵路信號的綜合防雷設(shè)計(jì)技術(shù)方案進(jìn)行全面的分析，旨在從一個(gè)更加直觀的角度對現(xiàn)代化的防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)性的研究，確保防雷設(shè)計(jì)的完備性以及對防雷工作的可靠性，減少由于雷擊而帶來的設(shè)備不良影響，時(shí)刻的確保設(shè)備和線路處于最佳的工作狀態(tài)之下。在鐵路信號傳輸?shù)墓ぷ髦校捎眉夹g(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方式，對防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)化的改進(jìn)，采用最為科學(xué)的理念和工作原則，達(dá)到減輕雷電災(zāi)害和影響的作用，并且還可以提升防雷工作的安全性，為現(xiàn)代化的鐵路運(yùn)輸提供一個(gè)安全的發(fā)展平臺。

參考文獻(xiàn)

劉輝.淺議電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行與工作的維護(hù)【J】.現(xiàn)代電力系統(tǒng)科技研究，2010.9:44-56

潘以昌.試論現(xiàn)代化的鐵路信號的綜合防雷設(shè)計(jì)技術(shù)【J】.寧夏電力，2012.10:233-237

張國強(qiáng).淺議鐵路信號的綜合防雷設(shè)計(jì)技術(shù)【J】.設(shè)備維修與管理，2012.6:23-28

張金華.淺析加強(qiáng)鐵路信號的綜合防雷設(shè)計(jì)技術(shù)【J】.城市電網(wǎng)，2012.1

程曉君.淺析加強(qiáng)鐵路信號的綜合防雷設(shè)計(jì)技術(shù)方案和路徑【M】.實(shí)踐和探索，2012.5

李勇. 鐵路信號的綜合防雷設(shè)計(jì)技術(shù)方案和措施探析【M】.現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)，2012.2