鐵路信號防雷設(shè)備技術(shù)分析

盧星

摘 要：隨著現(xiàn)代技術(shù)的迅猛發(fā)展，鐵路運輸?shù)陌l(fā)展也越來越有優(yōu)勢，鐵路信號也逐漸向著高技術(shù)的方向發(fā)展，只有鐵路信號穩(wěn)定持續(xù)才能給鐵路運行提供良好的前提。鐵路信號設(shè)備擔(dān)負著保證安全行車和高運輸效率的責(zé)任，是鐵路運輸?shù)淖罡咧С郑ＷC運輸正常首先要保證鐵路信號設(shè)備的穩(wěn)定。然而，自然界雷電的發(fā)生，給鐵路信號設(shè)備帶來極大的威脅與破壞，這就要求人們時刻保持對鐵路信號系統(tǒng)的安全檢查以及及時做好防雷電問題。因此，做好雷電防護工作尤為重要。

關(guān)鍵詞：鐵路信號；防雷技術(shù)；防雷裝置

鐵路信號設(shè)備在保障鐵路行車安全和提升運輸效率方面起到重要作用，但由于電子設(shè)備本身的特點，其工作環(huán)境屬于弱電運行，在雷電天氣時，雷擊放電，非常容易引發(fā)事故，造成信號設(shè)備的損壞，帶來極大的經(jīng)濟損失，直接嚴重威脅著鐵路正常的安全運輸。因而，采用先進的施工技術(shù)及科學(xué)可行的施工方案在對鐵路信號防雷過程中顯得極為重要。

一、雷電對鐵路信號設(shè)備的危害

1.電磁脈沖影響。在鐵路信號設(shè)備的工作中遇到鐵路信號設(shè)備周邊的建筑遭到雷擊，雷電所含有的超高壓在擊中建筑時會向周邊產(chǎn)生較強的電磁脈沖，這些電磁脈沖對鐵路信號設(shè)備的沖擊會在鐵路信號設(shè)備中產(chǎn)生過電壓或是過電流從而導(dǎo)致鐵路信號設(shè)備故障或損壞，影響鐵路信號設(shè)備的正常運行。

2.電磁感應(yīng)。在雷雨天時，雷電在雷云中或是放電時，戶外的電力線、信號線等會處在一個強磁場內(nèi)，從而在電力線、信號線中產(chǎn)生電磁感應(yīng)電流，這些感應(yīng)電流通過線纜進入到鐵路信號設(shè)備終端，將會對鐵路信號設(shè)備的正常使用造成嚴重的影響。

3.沖擊波。在鐵路信號設(shè)備的運行過程中，如防雷裝置未能產(chǎn)生效果，將會導(dǎo)致雷電侵入到鐵路信號設(shè)備中，雷電所具有的高波幅值會導(dǎo)致變壓器的初、次級繞組過載擊穿從而導(dǎo)致雷電侵入到交流低壓電源中，雷電所形成的沖擊波會對低壓側(cè)的鐵路信號設(shè)備造成損壞。當雷電所形成的沖擊波電壓幅度較低時，其侵入到線路時會被變壓器的初、次級回路所阻隔，從而使得雷電沖擊波通過變壓器的繞組間的分布電容以耦合的形式侵入到低壓系統(tǒng)中，并在鐵路信號設(shè)備電源系統(tǒng)中產(chǎn)生過電流和過電壓損害。

4.雷電浪涌。在鐵路信號設(shè)備運行時，周邊范圍內(nèi)的雷電會導(dǎo)致鐵路信號設(shè)備的通信線路中產(chǎn)生感應(yīng)電流浪涌，相較于直接雷擊雷電浪涌更難防護，為更好的保護鐵路信號設(shè)備，需要加強對于鐵路信號設(shè)備防雷措施的研究。

5.直接雷擊。直接雷擊指的是雷電直接擊中鋼軌或與其相連的其他設(shè)備從而使得雷電直接作用在鐵路信號設(shè)備的信號傳輸線路中的一種電擊。

雷電對于鐵路信號設(shè)備所造成的危害主要分為直接雷擊和感應(yīng)雷擊兩大類，其中當鐵路信號設(shè)備直接遭到雷電襲擊時，雷電所具有的超高壓及大電流涌入地下時會在雷擊點附近形成極高的對地電壓，會對鐵路信號設(shè)備產(chǎn)生巨大的損壞。感應(yīng)雷擊時，鐵路信號設(shè)備線路中所產(chǎn)生的過電壓、過電流等會對鐵路信號設(shè)備系統(tǒng)中的電子設(shè)備造成極大的損壞。相較于直接雷擊所造成的影響，感應(yīng)雷擊的損壞較輕但發(fā)生的機率更高，影響范圍大。

二、鐵路信號綜合防雷的技術(shù)與實施

鐵路防雷裝置是能夠保證在信號源受到雷電襲擊時，及時將雷電帶來的過大電壓以及過大電流直接導(dǎo)入地下，保護鐵路信號系統(tǒng)裝備不受到雷電侵害的一種裝置，在鐵信號受到雷電侵害時不受損壞，保證信號系統(tǒng)的正常工作。

1.避雷器

避雷器是一種很常見的室外防雷裝置，其作用是為了避免裸露在外的高層建筑物或者高壓軌道電纜或傳輸裝置受到雷電襲擊。避雷器又稱為接閃器，是一種金屬裝置，可以用來直接接受雷電的襲擊。避雷器由避雷針，避雷線和避雷帶三部分組成。避雷針是一段金屬裝置，也就是一段金屬桿，直接安裝在高層建筑物的最頂端用于接受雷電；避雷線是安裝在高壓輸電線上的金屬線，用于保護高壓線路不受到雷電襲擊；而避雷帶是避雷器的金屬帶和金屬網(wǎng)，用于保護地面設(shè)備以及建筑物。

2.室內(nèi)防雷

室內(nèi)防雷主要是對電子信號設(shè)備加裝電壓過高時的一種保護裝置，一旦設(shè)備遭到雷擊，安全保護裝置立即釋放能量，進而起到保護設(shè)備的作用。室內(nèi)防雷技術(shù)一般分為兩種，即電源線路防雷和傳輸線路防雷。

（1）電源線路防雷。所謂電源線路防雷，就是為了防止設(shè)備受到電擊時，過大的電壓以及電流通過電源線對計算機以及電子設(shè)備造成損害。一般的雷電防護裝置不能保證在電子設(shè)備受到雷電擊中，一次性釋放所有高壓電流，電源線中仍然存在殘余的高壓電流，為了保證電子設(shè)備信號源不受到二次侵害，鐵路人員應(yīng)該采取分級保護裝置，逐漸的將高壓電流導(dǎo)入地下。也就是要在信號源總線處安裝首級高壓雷電釋放裝置，其次應(yīng)該在距離手機雷電釋放裝置至少5m處安裝次級電源避雷器。

（2）信號線路防雷。信號線路是一種室內(nèi)與室外的聯(lián)通裝置，保證信息傳輸?shù)陌踩?，所以信號線路兩端電子集成設(shè)備相當多，密集程度非常高?？萍及l(fā)展迅速，電子集成線路智能化也越來越高，從而造成了電子信號源承受高壓電流的能力下降，一旦電子信號源受到雷擊，設(shè)備在受到過壓電流時損壞率非常高，降低了鐵路運輸信號傳輸?shù)目煽啃浴Ｋ栽谛盘栐磧啥思友b安全防護裝置必不可少，只有這樣才能保證信號設(shè)備的可靠性，保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3.室外防雷

（1）在進行室外防雷的時候，要將室外的信號設(shè)備放到，一個能夠與大地具有良好的連接的金屬箱或者是金屬盒里面，這樣就能夠保證信號系統(tǒng)，能夠?qū)τ诶纂姷碾姶琶}沖起到良好的屏蔽的作用。

（2）在與信號設(shè)備進行連接的時候，一定要使用屏蔽電纜，而且在使用屏蔽電纜的時候，一定要使屏蔽電纜的屏蔽層進行良好的接地。

（3）在進行室外防雷的時候，要對于室外的信號系統(tǒng)設(shè)備集中的安裝避雷針，這樣做是為了防止雷電對于設(shè)備進行直擊的時候，能夠最大的程度上保護信號設(shè)備不受傷害。

三、鐵路信號防雷的系統(tǒng)需要注意的問題

1.對于鐵路信號防雷系統(tǒng)要進行全面的整體的考慮，系統(tǒng)實施防雷措施。鐵路防護系統(tǒng)是一種系統(tǒng)的工程，不能夠單靠一方面的防護系統(tǒng)，這樣不能夠很好的保證信息傳輸?shù)挠行?。?yīng)該根據(jù)國家和鐵路的技術(shù)標準，針對不同鐵路段進行詳細設(shè)計分析，制定整體實施方案，規(guī)范進行工程設(shè)計，從內(nèi)到外，從天面到地面，從強電到弱電統(tǒng)籌綜合分析，制定可行實施方案，對建筑物以及鐵路信息傳輸?shù)谋芾灼?，室?nèi)接壓器以及雷電通過電纜導(dǎo)入進行全面規(guī)劃，設(shè)計出標準的可行性方案。

2.對于鐵路信號來講，雷電入侵的方式有很多，可以通過電源線的引入，可以通過分線盤電纜線的引入，可以通過控制室的天線引入等等。因此對于鐵路信號防護裝置要求不能只有單一防護一部分，要進行多級分層防護。尤其是要在信號源兩端安裝二級防護裝置，保護信號源在受到雷擊時能夠很快的將高壓電流引入地下，同時要求鐵路人員根據(jù)鐵路信號特點已及雷點分布狀況等不同情況綜合考慮，制定出不同的信號設(shè)備系統(tǒng)防雷。根據(jù)信號防雷系統(tǒng)的要求，實行能量配合原則，達到防雷防電功能。

總之，隨著交通運輸業(yè)的發(fā)展，鐵路運輸發(fā)揮的角色也越來越重要，鐵路信號系統(tǒng)的安全是我們要尤為重視的問題。然而雷雨季節(jié)，卻給鐵路的安全出行帶來了很大的困擾。相關(guān)鐵路部門應(yīng)建立完善的鐵路運行安全機制，避免雷雨天氣鐵路信號的不穩(wěn)定，保證鐵路系統(tǒng)的安全運行，方便鐵路交通的安全運行。

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