铁路信号设备综合防雷整治措施探讨

铁路信号设备综合防雷整治措施探讨

罗俊

阳春新钢铁有限责任公司广东阳江529600

摘要：我国每年铁路信号设备遭遇雷击的事故时有发生，因而针对雷害加以深入分析并提出切实可行的防雷措施已然变成铁路运输业与民生重点关注问题。文章从雷电危害铁路信号设备的原理分析着手，分析了雷电对铁路信号设备所造成的危害，阐述了雷害防护原则，并介绍了铁路信号设备综合防雷整治方案。

关键词：铁路信号设备；防雷；危害；措施

引言

由于计算机技术的不断发展，很多的微电子型设备也逐渐出现在大众的视野中，信设备主要技术不断更新与发展。对于大部分的微电子设施而言，其一般运行环境为弱电条件，这就会影响到电磁脉冲的工作，进而可能会出现击穿或损坏的情况。因此，在雷电天气，铁路信号设备就极易被损坏，所以就需要针对这一情况做好相应的防雷手段与防雷促使，从而有效确保铁路运输的安全性与可靠性。

1雷电危害铁路信号设备的原理分析

1.1电磁脉冲的影响

在铁路信号设备实际工作的过程中，若遇到雷雨天气，就可能会使设备周围的建筑物遭受雷电的打击，附近建筑物在收到雷击时就会向四周发射出非常强的电磁脉冲。在电磁脉冲的影响下，铁路信号设备会产生比较大的电压或电流，这就会损坏设备，从而导致铁路信号设备不能正常的运行。

1.2电磁感应

在铁路周边环境处于雷雨天气时，由于雷电会放出电，所以就会导致周遭的电线与信号线路等的磁场非常强，这就会在电力线与信号线内出现比较强的电磁感应电流，产生的感应电流会利用线缆传输到铁路信号设备中，最终影响铁路信号设备的稳定运行与正常工作[1]。

1.3冲击波

现阶段，在很多铁路周围都设置了防雷设施，但是，在实际发生雷雨天气时，还可能会由于防雷设备不能有效的发挥作用，从而导致铁路信号设备被雷电击中。由于雷电中具有比较高的幅度值，从而使变压器的初级与次级绕组载重较大而被击穿，这时候雷电就会逐渐传入到交流低压电源内，雷电所产生的冲击波会严重影响到低压位置的铁路信号设备。若雷电所产生的冲击波具有比较低的电压幅度值，在它流入到线路内的时候，变压器的初级与次级回路就会将其阻断，进而冲击波就会以分布电容藕合的方式抵达到低压系统内，最终导致铁路信号设备电源装置出现比较大的电流与电压，从而损坏设备的线路，影响其正常运行与工作。

1.4雷电浪涌

在铁路信号设备现实中进行工作的过程中，如果发生雷电现象，就会促使铁路信号设备中的导电线路产生感应电流浪涌，与雷击雷电相比，其预防与保护的可能性更小，实施难度会更大。因此，为了防止铁路信号设备遭遇雷击，阻碍其正常工作，就需要做好铁路信号设备的防雷对策。

1.5直接雷击

直接雷击就是雷电在直接击中钢轨，抑或是与钢轨相连接的建筑物时，导致雷电直接作用在铁路信号设备上，从而影响铁路信号设备的线路传输，导致铁路信号设备被电击。

2雷电对铁路信号设备所造成的危害

针对铁路信号设备而言，雷电对其的危害主要包括两个部分，分别为直接雷击与感应雷击。在铁路信号设备直接被雷电击中时，雷电所产生的超高压与电流传输到地底下的时候，可能会在雷击位置周围产生比较高的对地电压。另外，雷电所产生的大电流会破坏铁路信号设备的内部线路结构，影响其正常运行。对于感应雷击，铁路信号设备线路内由于雷击会产生比较大的电流与电压，这就会极大的影响到铁路信号设备系统内所包含的电子设备。与直接雷击相比，感应雷击所产生的过电压与过电流比较小，同时造成的影响也会较小。然而，与直接雷击不同，感应雷击出现的概率比较大。另外，感应雷击大部分出现的的范围为带电云层，并且其引发的过电流与过电压会经过电线与电缆等线路向周边进行扩散，这就会产生更大的影响[2]。

3雷害防护原则

为了防止铁路信号设备遭受雷击的风险，做好雷电防护工作就显得十分重要。一般情况下，雷电防护包含多级防护，这一防护满足电磁兼容的需求。对于最外层来说，其为危险为零级的保护，这一阶段的主要目的是做好外部防雷工作。从外部到内部，危险程度递减，这种措施依就可以实现多级保护模式。通过采用这种防雷措施，能够逐步降低雷电击中产生的电压值，直到降低到相关装置能够承受的范围内。从防护要求来看，在开展弱电设备的防雷举措时，一般也包括两个部分，分别为内部防护与外部防护。其中，外部防护主要包括的措施有传统避雷针、屏蔽网以及分流等。由于雷电防护工作具有比较久的历史，因此目前相关防护技术也已经发展的相当成熟。相比于外部风戽，内部防护起步较晚，发展时间不长，因而其中所包含的技术也不够成熟。

4铁路信号设备综合防雷整治方案

4.1既有机房建筑物直击雷防护

既有机房建筑物主要包括两个位置，一是信号机械室，二是极端及联锁机房。因此，在进行雷电防护时应从这两个部分进行。针对信号机械室的防护，应采取法拉第笼的方式来进行电磁屏蔽，法拉第笼主要有四个部分构成，为避雷带、接地系统、屋顶避雷网以及引下线。而计算机联锁机房则采取室内法拉第笼的方法进行屏蔽[3]。

4.2室外信号设备直击雷防护

包括信号设备的箱、盒、柜等壳体通常都具备比较好的电气贯通与电磁屏蔽功能。对于壳体的内部，其设置有专门用于阶段的端板。而室外信号设备中所含的金属箱、盒壳体等设备就一定得做接地措施，屏蔽电缆的金属屏蔽层也要接地。

4.3接地系统

接地系统是防雷系统的重点，信号设备的防雷措施中应最好安全地线、防雷地线与屏蔽地线的铺设，这些地线从共用接地系统中的地网牵引出来的，或防雷地线做专用接地体。对于室内信号设备，其接地装置要设置成网络形状。在接地导线上是不能设有相关开关设备的，同时熔断器与断路器也是接地导线所禁止的。第一，地网。地网主要包括各个接地体、建筑物周围的环形接地设备之间的连接，有两个部分，为水平接地体与垂直接地体，通常要与建筑物外部墙壁形成闭合的环状，如果条件不允许可以设置成“U形”或“L形”。第二，贯通地线。在信号机房的一边每间隔2-3cm用裸铜线将贯通地线与环形接地设备进行连接，从两个部分各连接两次，设有贯通地线的区域。对于室外信号设备，其中所含的很多地线都应该采用就近的原则与贯通地线连接起来。

4.4接地汇集线及等电位连接

通常，接地汇集线的设置部位主要有机房、继电器室、控制台室、电源室与防雷分线室。对于电源室的防雷箱位置与防雷分线室的位置要单独设有接地汇集线，同时它们还要分别和环形接地设备进行单点连接。对于一些室内的装备，应设置成和墙体不导电的状态，走线架不应设置成环状，已经形成了闭合回路的要设置绝缘线。如果机房的所占面积比较大，就要将其设置为和地网单点相连的总接地汇集线。对于室内全部没有电的设施，应和地形接地设备等做电位连接。

4.5设置信号设备专用防雷保安器

第一，预防与保护好信号电源系统。在综合开关箱的输入位置放置一级电源防雷箱体，并要在电源输入位置设置二级防雷箱；第二，最好信号设备的保护措施。对涉及信号机的各个位置进行去线与回线工作，并要在分线盘的一端设置防雷保安设备，以从纵向角度进行预防与保护；第三，在灯丝报警外线、站间或场间联系电路外线、自动闭塞区段的方向的端子上，每线加装防雷保安器，作为纵向防护[3]。

结束语

综上所述，雷电会对铁路信号设备产生非常大的影响，为了保证其正常运行，就需要做好铁路信号设备综合防雷整治措施，从既有机房建筑物直击雷防护、室外信号设备直击雷防护、接地系统、接地汇集线及等电位连接以及设置信号设备专用防雷保安器等几个方面展开工作。

参考文献

[1]刘峰涛.铁路信号设备综合防雷整治措施[J].散文百家（下）,2015,(1):173-173.

[2]王宝松.铁路信号设备防雷要点分析[J].科技创新与应用,2017,(4):291.

[3]黄兆秋.铁路信号设备的雷害分析及防雷措施[J].读书文摘,2016,(22):51-51.