鐵路信號設(shè)備的防雷電綜合措施探討

摘 要：鐵路信號設(shè)備的安全可靠性是鐵路運(yùn)營的重要組成部分。隨著中國鐵路運(yùn)營的不斷發(fā)展，鐵路系統(tǒng)中使用了大量的信號設(shè)備，這些設(shè)備為鐵路安全運(yùn)行和提高運(yùn)輸效率提供了有力支持。因此，信號設(shè)備在鐵路運(yùn)營中的重要性是不言而喻的。目前，中國鐵路信號設(shè)備已逐步向數(shù)字化方向發(fā)展。設(shè)備的安全性也越來越重要，對設(shè)備的要求也越來越高。本文重點(diǎn)分析了鐵路設(shè)備防雷技術(shù)在設(shè)備安全方面的應(yīng)用，重點(diǎn)是防雷措施。

關(guān)鍵詞：鐵路信號；防雷電；措施

前言：不言而喻，雷電對鐵路運(yùn)輸有很大的危害，在保證鐵路信號設(shè)備和防雷設(shè)備是保證鐵路安全不可缺少的組成部分，它們的存在十分的必要。因此，有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)和重視自然雷電對鐵路信號的設(shè)備造成的危害，保證人民生命財產(chǎn)安全和鐵路的安全運(yùn)行。因此，有效的防雷技術(shù)，是確保鐵路信號設(shè)備在鐵路運(yùn)輸安全運(yùn)行的關(guān)鍵部分，對整個鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)具有重要意義。

1自然環(huán)境下不同雷電對信號設(shè)備的危害

1.1直擊雷

由于雷電是通過帶電云層攜帶的，并直接將能量輸送到地面上的一個點(diǎn)，如軌道和信號傳輸線，就是很容易成為雷電的直接目標(biāo)。而且鐵路信號設(shè)備在鐵路運(yùn)營中的作用是非常重要的。鐵路運(yùn)行中鐵路信號設(shè)備的增多提高了鐵路運(yùn)輸?shù)男?，但也非常容易遭到雷電的攻擊，給鐵路正常運(yùn)行帶來了巨大的安全風(fēng)險。然而，鐵路信號設(shè)備在自然環(huán)境中受到直擊雷的概率非常小，最受影響的是鐵路信號設(shè)備中的弱電設(shè)備，由于其電路電阻小，抗雷擊能力差，當(dāng)弱電設(shè)備受到雷電的連續(xù)攻擊時，容易發(fā)生內(nèi)部元件故障或燒損，導(dǎo)致鐵路中斷、損失嚴(yán)重。

1.2感應(yīng)雷

感應(yīng)雷不同于直擊雷。在自然環(huán)境中，帶電云層之間的放電會產(chǎn)生不一樣的閃電，這種閃電放電并不直接影響地面上的某點(diǎn)，而是通過設(shè)備，在電源和數(shù)據(jù)線中，不斷游走。當(dāng)設(shè)備電源和數(shù)據(jù)線在過電壓點(diǎn)的作用下形成電磁感應(yīng)，然后通過電纜或信號傳輸線侵入相關(guān)的信號設(shè)備，造成了信號設(shè)備損壞。所以我們更要做好對于一些弱電設(shè)備的防護(hù)和屏蔽工作，以更好的去保護(hù)鐵路信號設(shè)備。

1.3雷電浪涌

一些設(shè)備中的小型器件在雷擊中可能發(fā)生故障或損壞，嚴(yán)重影響鐵路信號設(shè)備的正常通信。其中，雷擊浪涌是雷電破壞小型器件的形式之一，也是一種較為常見的自然雷擊。雷電浪涌產(chǎn)生的電壓遠(yuǎn)高于鐵路信號設(shè)備所能承受的電壓。一旦鐵路信號相關(guān)設(shè)備被雷電沖擊，后果可能造成鐵路運(yùn)輸出現(xiàn)問題。因此，雷電浪涌的破壞力對于傳輸信號的電子設(shè)備來說是非常嚴(yán)重的。

2.鐵路信號設(shè)備的防雷電具體的綜合措施

2.1地形氣候材料等多方面的考察

首先，必須嚴(yán)格遵循考察和調(diào)節(jié)、速度第一的方案，建立和完善鐵路信號設(shè)備防雷系統(tǒng)。因此，開展現(xiàn)場雷電環(huán)境評價勢在必行。具體而言，可以從這些方面明確地了解鐵路信號設(shè)備周圍的各種環(huán)境的特點(diǎn)，然后根據(jù)不同的情況進(jìn)行定位保護(hù)。保證嚴(yán)格按照綜合規(guī)劃的條例，在進(jìn)行綜合管理時，實(shí)行多重保護(hù)，并設(shè)計和優(yōu)化技術(shù)應(yīng)及時更新。直擊雷的保護(hù)與間接防雷相結(jié)合，綜合技術(shù)優(yōu)勢，為鐵路信號提供了全面的保護(hù)模式。設(shè)備對雷電抗干擾度應(yīng)與當(dāng)?shù)氐睦纂姺雷o(hù)水平和信號系統(tǒng)保護(hù)等級相適應(yīng)。同時，應(yīng)根據(jù)不同的區(qū)域選擇防雷材料。如果鐵路信號設(shè)備的受到雷電的破壞，雷電產(chǎn)生的脈沖可能會侵到信號設(shè)備中，從而破壞鐵路信號設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，為了避免信號設(shè)備遭受到雷電產(chǎn)生的脈沖的破壞，防雷設(shè)備必須在安裝信號設(shè)備之前。這樣，即使信號裝置受到雷擊，也能保證鐵路信號設(shè)備安全、運(yùn)輸秩序穩(wěn)定。所以為了盡量減少感應(yīng)雷電對鐵路信號設(shè)備的影響，開發(fā)性能優(yōu)良的防雷設(shè)備對建立和完善鐵路信號設(shè)備綜合防雷系統(tǒng)具有重要意義。

2.2關(guān)于防雷電防護(hù)中的信號設(shè)備

鐵路信號設(shè)備安全是保證鐵路運(yùn)輸安全穩(wěn)定的前提。因此，對雷電防護(hù)設(shè)備的要求非常嚴(yán)格。防護(hù)裝置安裝在鐵路信號設(shè)備上，應(yīng)使防護(hù)設(shè)備的接入不會影響鐵路信號設(shè)備的正常運(yùn)行。同時，還應(yīng)確保在雷電沖擊時，不會影響鐵路信號設(shè)備的正常使用。因此，防雷設(shè)備的放電特性應(yīng)略低于受保護(hù)的信號設(shè)備的耐壓水平，以提高信號設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。當(dāng)多級防雷設(shè)備啟動時，有必要確定各級防雷設(shè)備的工作水平。同時，為了確保大部分電流能夠流入地面，在上層建筑中通常使用具有更快啟動速度和更大流速的防雷裝置。在保證裝置的流量足夠大的情況下，可以在室內(nèi)和室外交界處安裝預(yù)弧避雷裝置。若使鐵路信號設(shè)備防雷系統(tǒng)充分發(fā)揮作用，就必須充分考慮鐵路室外信號設(shè)備的防護(hù)。做好一些戶外變壓器的保護(hù)工作，確保防雷裝置在室外軌道電路中起到有效的作用。同時，室內(nèi)相關(guān)設(shè)備必須接地。信號設(shè)備供電線路的雷電防護(hù)分為兩級。一般的功率保護(hù)可以靠近被保護(hù)設(shè)備，從而當(dāng)雷電侵入時，可以有效地起到雷電防護(hù)作用。

2.3具體的防雷措施

直接雷電防護(hù)很重要，在鐵路信號設(shè)備中，防止直接雷擊的最有效措施是雷電受體，俗稱避雷針。如果在信號樓頂部安裝閃電接收器，閃電就會增加。因此，為了有效地防止直接雷擊和降低雷電侵入的概率，防雷網(wǎng)絡(luò)應(yīng)安裝在信號樓層上作為閃電接收器。這也可以保護(hù)信號系統(tǒng)免受雷擊。電磁場的變化是信號系統(tǒng)微弱信號設(shè)備的一個相對敏感的區(qū)域。它使感應(yīng)雷電對信號設(shè)備的威脅越來越大。因此，有必要加強(qiáng)信號樓內(nèi)的保護(hù)。同時，鐵路信號樓的雷電沖擊保護(hù)水平一般為二級，因此，為了減少感應(yīng)雷對信號設(shè)備造成的破壞，根據(jù)第二類系統(tǒng)可以進(jìn)行了具體的防雷設(shè)計。弱電設(shè)備是鐵路信號設(shè)備中的常用設(shè)備。當(dāng)鐵路信號設(shè)備中電磁場發(fā)生變化時，這些弱電設(shè)備在電磁場作用下會明顯感應(yīng)電壓，對信號系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。因此，有效地預(yù)防感應(yīng)雷電的措施對鐵路信號設(shè)備防雷系統(tǒng)的建立和完善有著十分重要的意義。在這方面，在制定鐵路信號設(shè)備感應(yīng)雷電防護(hù)措施時，應(yīng)嚴(yán)格按照鐵路信號脈沖等級的要求設(shè)計方案，以最大限度地減少感應(yīng)雷電對電網(wǎng)的影響和危害，確保鐵路信號設(shè)備的正常使用。

3.結(jié)語：雷電對鐵路信號設(shè)備有影響。所以為了進(jìn)一步保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，保證鐵路人員和乘客的個人安全，在鋪設(shè)相關(guān)設(shè)備時，應(yīng)進(jìn)行設(shè)備電源的保護(hù)和設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)線的精確擱置，以避免遭受雷擊。這樣，相關(guān)的數(shù)據(jù)線產(chǎn)生感應(yīng)過電壓并形成電子傳感器，它是可以通過嵌入在特殊物體的電纜或信號傳輸線侵入相關(guān)的信號設(shè)備。從而對最后的電子設(shè)備造成損害減小。

參考文獻(xiàn)：

[1]張清清.鐵路信號設(shè)備故障診斷專家系統(tǒng)設(shè)計研究[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016，（09）.

[2]王云濤.鐵路信號設(shè)備的可靠性探討[J].信息通信，2015，（09）.

作者簡介：

孟繁軍，男，漢，1975年5月2日 ，本科， 計算機(jī)科學(xué)技術(shù)及應(yīng)用，北方交通大學(xué)，工程師，鐵路信號維修。