铁路信号设备雷电危害及防护探讨

铁路信号设备雷电危害及防护探讨

郎海峰

中铁九局集团电务工程有限公司 辽宁省 110001

摘要：铁路是人们重要的出行方式之一,在人们的交通出行中占据着非常重要的地位。铁道信号设备的安全措施需要进一步改善,其中防雷最为重要,不仅会对人产生致命的危害,且一旦发生危险就很难避免。本文主要从雷电对铁路信号设备的危害入手,进一步分析铁路信号设备的防雷系统以及抗干扰防雷整治措施。

关键词：铁路；信号设备；雷电危害；防护措施

雷电的危机极大,一旦其击中铁路信号系统就会对于整体系统造成极为严重的影响,因此一定要做好铁路信号系统的防雷击保护措施,最大程度上避免系统被雷电几种。在进行铁路信号系统的雷电防护建设是应当对信号系统的室内环境进行优化,对于系统的接地进行完善并安装好避雷针等防雷设备,最大程度上确保铁路信号系统的安全。

1雷电对铁路信号设备的危害

雷电对铁路信号设备产生的危害类型有直击雷和感应雷2种。直击雷是雷电直接对铁路信号设备产生冲击和影响,这种雷电灾害对铁路信号设备的影响非常大,造成的破坏程度也比较严重,更严重的情况可能会直接导致信号系统的瘫痪与崩溃。其次,感应雷。这种雷电所产生的影响明显要小于直击雷。它对铁路信号设备的影响主要是来自于雷电的感应磁场,通过感应磁场对信号系统造成一定的干扰,最直接的结果就是铁路信号设备出现信号错误、信号干扰等方面的问题,并不会产生根本的损害,因此维修难度大大降低。但是感应雷对信号设备的干扰往往会导致铁路信号设备出现错误的显示内容,这严重干扰了正常的铁路运行,给铁路出现带来难以估量的麻烦。

雷电对铁路信号设备的干扰主要是通过入侵信号完成的,主要有3种入侵方式。①通过交流电完成入侵。雷电通过交流电完成入侵时会先进入高压线路,然后通过高压变压器转换为低压再入侵低压设备。②通过轨道电路完成入侵,轨道电路传输线的主要材料是钢轨,钢轨是很容易传输雷电的材料。③通过电缆完成入侵。铁路信号设备连接的主要材料是电缆,电缆是一种很容易传输雷电的材料,当恶劣天气出现时,雷电就很容易通过电缆入侵到室内,导致事故的出现。因此,雷电干扰破坏铁路信号设备的方式是多种的,想要规避或者减少损害还需要从根本环节入手,斩断连接,这样才能够更好地完成铁路信号设备的防雷整治工作。

2铁路信号设备的防雷整治措施

2.1提高防雷设备的安装工作质量

防雷设备安装方案的制定是影响设备使用性能及成本控制水平的关键因素。技术人员在制定防雷设备安装的具体策略过程中，要加强对设备运行情况的监督检查，针对铁路信号设备的使用需求，对防雷设备安装的技术方案加以构建，使防雷设备的安装可以完整的适应防雷技术应用的实际需求，更好的提升雷电危害因素的防控水平。技术人员在制定防雷设备安装技术方案过程中，务必加强对避雷针装置和避雷线装置的研究，尤其要对两种类型装置的搭配应用特征加以分析，使防雷设备的组合安装策略能够得到更加合理的构建，在提升铁路信号设备防雷质量的同时，有效的实践对基础性设备成本的控制。

要将避雷针装置作为铁路信号防雷设备的主要组成因素，尤其要对防雷设备的保护范围进行明确识别和正确设计，以便防雷装置的应用可以凭借正确的技术选择实现对防雷设备选择方案的正确制定。

2.2提高室内防雷技术方案成熟度

要强化对室内防雷技术应用重点的关注，从电源的角度出发，制定针对电源为主的关键性机械部位的多级防护保障机制，使终端电子设备可以得到更加成熟的应用，为室内防雷技术故障的识别和隐患的排除提供技术支持。要针对铁路路网的运行情况进行多方位的分析，并对其信号所受干扰及影响进行总结，提高室内防雷技术方案的设计针对性。

2.3完善接地系统

信号设备应设安全地线、屏蔽地线和防雷地线,上述地线均由共用接地系统的地网引出;室内信号设备的接地装置应构成网状(地网);接地导线上严禁设置开关、熔断器或断路器。地网由各接地体、建筑物四周的环形接地装置相互连接构成。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成,应环绕建筑物外墙闭合成环,受条件限制时可敷设成“U形”或“L形”,机械室不是独立建筑、两侧有其他建筑时,在信号楼前后设“一字形”接地装置,但应尽可能沿建筑物周围设置,以便与地网连接的各种引线就近连接。垂直接地体可采用石墨电极、铜包钢、铜材、热镀锌钢材(钢管、圆钢、角钢、扁钢)或其它新型接地材料,电力牵引区段宜采用石墨接地体。

2.4优化室外环境

对于室内环境的优化最主要的目的是为了避免雷击对于室内系统产生影响,具体而言需要对于系统内的设备进行绝缘覆盖式屏蔽,避免了雷电对于系统的影响。此外还可以通过增加导轨的电流传递阻力来达到降低雷击危害的目的。相关的铁路信号工程人员在工作过程中也应当建立完善的铁路系统防雷保护措施,对于铁路系统内可能会引起雷击的目标物品及时的进行清理,并且在雷雨天气内应当避免通讯设备的使用。对于一些存放信号设备的箱体应当做好相应的绝缘保护,确保箱体具有较好的电磁屏蔽性能。

机械室可以说是控制铁路运输的一个指挥台,它关系到整个铁路的正常运行与安全,所以机械室的建筑安全是非常重要的,尤其是在雷电的防护措施上,为了保证机械室以及这个铁路系统的正常运行,应该在铁路机械室建筑周围安装防雷措施,以保障铁路指挥系统的正常运行。

2.5保证铁路网络设备的安全运行

铁路信号设备是通过网络运行的设备,互联网信息技术直接影响着铁路上的各种机械设备,因此,保证铁路网络设备的安全运行是保证铁路信号设备正常运行的重要前提。随着信息技术的不断发展,互联网信息技术在铁路交通上的影响范围也在不断扩大,很多设备都依赖互联网信息技术才能够正常运行,保证铁路网络设备的安全运行便显得格外重要。法拉第笼电磁感应屏蔽设备是有效的防止互联网设备受到雷电破坏的方法,将多个防雷设施结合起来,构成一个整体发达的网路,主要包括导引线、避雷线、避雷针以及接地等设备。因此可以在铁路网络设备中安置法拉第笼,有效减少雷电对铁路网络的影响,提高铁路信号设备的防雷整治工作。

2.6提高铁路工作人员的专业素养

雷电防护工作是一项要求高技术的高风险工作,对于工作人员的专业素养提出了非常高的要求,要求铁路相关工作人员要具备比较高的专业知识。但是目前我国铁路部门的防雷工作人员在这一方面还存在明显的不足;除此之外,就是要格外重视相关工作人员的安全保护,一定要强化工作人员的安全防护意识,在处理工作的时候一定要格外重视人身安全。可以提高招聘条件,也可以定期给相关工作人员设置专门的培训学习课程,全面提高铁路工作人员的专业素养,保证相关工作人员能够胜任相关工作,同时也要在部门内开展安全教育工作,要求工作人员佩戴完整的防护装备,然后再进行相关的工作处理,保证铁路防雷工作人员的人身财产安全。

结论

雷电因素对铁路信号设备的质量具有严重不良影响，在当前铁路信号设备的建设工作快速推进的情况下，加强对雷电危害问题的关注，并制定铁路信号设备雷电危害控制策略，是很多铁路信号设备运维人员重点关注的问题。

参考文献：

[1]李永毅,傅茂金,邱传睿.铁路信号设备的雷电综合防护体系[J].铁道通信信号,2018(09):1-3.

[2]刘鑫东.铁路信号设备的雷电综合防护体系[J].电子技术与软件工程,2018(05):52.

[3]付茂金,邱传睿.铁路信号电源设备雷电防护中相关问题的研究[J].铁道通信信号,2018(08):1-4.

[4]杜利东.如何降低雷害对铁路信号设备影响的探讨[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2018(04):532-534.