鐵路信號設備的雷電危害及防雷整治措施研究

王浩

中國鐵路北京局集團有限公司石家莊電務段 河北 邯鄲 056000

引言

鐵路信號設備的防雷體系建設，要以可靠的防雷體系設計和機構設置為依托，提升對雷電危害的管控效果。

1 雷電對鐵路信號設備的主要危害形式

1.1 直擊雷

雷電這一不良的危害形式，是雷電直接對鐵路信號設備造成沖擊，使得鐵路信號設備元器件的性能受到損害，在鐵路的信號管控過程中，因為不能具備較高的防沖擊管控維護能力，導致很多設備的性能受到不良的破壞影響，導致鐵路信號設備的使用壽命下降，同時也導致鐵路信號設備的靈敏度、功能發(fā)揮受到影響[1]。

1.2 感應雷

這種危害形式的程度小于直擊雷，但是其會因為產生電磁干擾，導致鐵路信號設備的信號穩(wěn)定可靠傳遞受到影響，導致出現(xiàn)信號接收能力不高，信號接收錯誤等問題，很多感應雷的危害隱患發(fā)生，導致鐵路信號設備在長期不良干擾影響下，出現(xiàn)各種隱患，也導致因為鐵路信號設備信號傳遞過程的影響，導致安全隱患的不斷增加。

2 鐵路信號設備雷電襲擊途徑

2.1 通過信號交流電源系統(tǒng)侵入

信號交流電源系統(tǒng)被雷電的不良影響，或導致很多雷電襲擊不良隱患的發(fā)生，一般情況下，使得電源系統(tǒng)的穩(wěn)定電壓受到干擾，導致各種用電設備或者線路存在被燒毀的隱患。

2.2 架空線系統(tǒng)侵入

會通過自動閉塞高壓電源架空線獲得雷點的直接作用，因為雷電的不良沖擊波影響，導致鐵路信號設備的絕緣體系造成較大損耗，長期的不良影響作用，會導致雷電沖擊對的設備破壞，尤其是對低電壓系統(tǒng)來說，其受到的影響更加突出。一旦因為架空線的引雷效應導致絕緣體系被擊穿，會導致很多元件設備問題的發(fā)生。

2.3 軌道電路系統(tǒng)侵入

軌道電路能可靠傳遞鐵路信號，以鋼軌為主要的傳輸載體，此部分安裝到道床上，相比于地面而言高出的部分可達到1m。部分鋼軌的鋪設條件欠佳，周邊生

長繁茂的樹木，此時加大了受雷電侵襲的概率。盡管軌道電路設在軌枕上，但局限之處在于軌道電路延伸較長，存在較為明顯的泄漏現(xiàn)象以及較大的電容，雷電能量的瞬間釋放能力不足，導致各種低壓工作狀態(tài)受到影響[2]。

3 鐵路信號設備的防雷整治措施

3.1 配置接閃裝置

接閃裝置通常是指鐵路信號設備周圍的壁壘裝置，以避雷線和避雷網為主，通過提前接受各種電閃雷擊，通過可靠的能量傳遞機制，將能量有效傳遞至大地，避免了對鐵路信號設備的雷擊損害影響，是傳統(tǒng)有效的防雷方式，需要注意做好避雷網與避雷線的全面性設計規(guī)劃，避免存在空間遺漏問題，同時有效計算和評價避雷網與避雷線體系，確保具備較高的引雷、接閃效果。

3.2 采取均壓措施

均壓環(huán)結構裝置的設置，在一定程度上能消除接閃裝置受到雷擊后的較大電位差距問題，在能可靠的消除電位差值，獲得穩(wěn)定的電路設備使用效果，均壓環(huán)需要與接地的導電體可靠的連接，保障具備較高的導電傳遞能力，最大化的消除閃絡問題隱患，科學的設置接閃間距，更具安全計算公式，獲得可靠的安全距離，在基地導線的材料選擇上以導電性能良好的粗導線為主，在遇到雷電時室內各設備的狀態(tài)保持一致，由此構成了等電位島。電位的協(xié)調工作要對各個室內設備可靠的管理實施，控制逆電位差，以各個電氣元件的實際使用情況為串聯(lián)方式的基本依據(jù)，同時落實必要的過電壓保護機制，獲得設備的可靠運行保護效果。

3.3 屏蔽

雷電屏蔽系統(tǒng)主要是在需要進行雷電屏蔽的關鍵位置，提供可靠的金屬網罩覆蓋，獲得足夠的靜電屏蔽優(yōu)勢，提升實際的管控優(yōu)勢，獲得良好的接地處理手段，在屏蔽工作開展中，應能獲得更加到位的管控優(yōu)勢，而屏蔽裝置也要進行可靠的接地處理，靜電屏蔽系統(tǒng)能實現(xiàn)在經濟效益的管控中，能獲得足夠的電子設備運轉能力。

3.4 接地

防雷接地管控過程中，要能做到對各種科學化的防雷系統(tǒng)有效管控，實現(xiàn)在防雷系統(tǒng)的建設過程中，能具備更加到位的傳遞優(yōu)勢，全面做到在閃電能量的管控優(yōu)勢，使得雷電能量被可靠傳遞，控制接地網的接觸面積，一般不能對接地線進行接頭設置，保障雷電傳遞效果。

3.5 分流保護

分流保護器能提升對防雷效果的控制，在避雷管控過程中，過電壓保護通過分類保護的形式，能降低雷電的電壓峰值，減少其對鐵路信號設備的影響程度，提升對雷電的防控效果，分流保護的方式也更加的安全可靠，對分流保護設備的損害小。同時在分流保護基礎上探索多級分流保護機制，可以最大化消除雷電對鐵路信號設備的干擾影響，提升分流保護效果。

3.6 信息化建設

鐵路信號設備的防雷體系設置，要以信息化分析的方式，對防雷體系可靠評價，目的是能提升防雷體系的實際功能效果，信息化建筑注重對防雷體系應用效果信息的收集，從防雷信息中提取各種防雷機制的應用優(yōu)勢和不足之處，可靠的評價各種不同的防雷機制，為優(yōu)化和調整防雷系統(tǒng)提供信息數(shù)據(jù)參考[3]。

4 結束語

鐵路信號設備防雷保護，應更具具體的防雷需要和設備特點，落實可靠的防雷機制，獲得較高的防雷控制效果。