铁路通信系统雷电防护设计研究

铁路通信系统雷电防护设计研究

卢大鹏

天津南环铁路电务有限责任公司，天津， 300381

摘要：铁路运通信运输系统的问题主要是电子设备科技力量的更新，要做到以专业化的姿态对准通信运输系统的可行性研究。对于铁路运输系统的弊端，要及时修正，只有发现问题才有进步的空间，应当集合力量，抓紧研究，将铁路通信运输系统构建成为安全、稳定的系统，从而使得铁路人员使用便捷、高效操作简单的系统。雷电会对铁路通信系统造成严重的雷击风险，影响铁路通信系统的正常运行，应积极开展雷电防护研究，明确防护的重点，有效处理实际发生的问题，积极引入新技术、新设备，通过合理设计实现防护。基于此，本文主要分析了铁路通信系统雷电防护设计。

关键词：铁路；通信系统；雷电防护；设计研究

中图分类号：TM862   文献标识码：A 

引言

铁路通信传输作为我国铁路管控系统的主要构成，其安全性、稳定性问题直接影响着铁路生产与运行效率。为此，相关人员应结合实际情况，及时完善铁路通信传输体系，创新相关技术管理措施等，尽早消除影响通信传输安全性的各种因素，尤其是雷电因素影响，需要优化通信系统雷电防护设计方案，做好相关防护措施。从而确保通信传输的稳定性和可靠性，为我国铁路事业可持续发展做出一定贡献。

1铁路通信主要特点

（1）在铁路设备安装的特点上来说，他具有架空明线、电缆铁路通信，铁路通信线路等均沿铁路线设置。铁路通信的终端设备安装在多个地方，他除了安装在各种管理机构中以外，还安装在机务段、车务段、车辆段、工务段、电务段，以及沿线各车站、车场和工区。

（2）铁路通信是以运输为重点的通信。在铁路通信业务中，要确保调度电话和站间行车电话畅通，一旦发生自然灾害或事故，使铁路通信发生故障，应千方百计首先抢通调度电话和站间行车电话。

（3）铁路通信是一种有线电与无线电相结合的通信。铁路运输生产是通过列车和机车车辆的运行来实现的，为了便于运行中的列车同行车的指挥机构及时联系，铁路通信应发展成为一个以有线通信为主，而又广泛应用无线通信两者相互结合的通信系统^[1]。

（4）铁路通信的各种业务种类繁多，设备多样化，且要求准确、迅速,分秒不断。与传统的通信技术相比，不同于传统的信息通过轨道进项传递，其是通过数字化的方式进行。现有的通信系统中，因为移动自动闭塞，从而实现了信息的自动传输，这种闭塞通过无线电卫星的方式与列车的接收器连接，提升了传输的效率。

2通信系统雷电防护设计分析

2.1天馈系统防雷

天馈系统防雷需要满足相关规定。首先架空天线应设置在直击雷防护区内。在选择天馈线路浪涌保护器时，应考虑到设备工作频率、平均输出功率等，通过综合分析合理选择天馈线路浪涌保护器，保证达到理想效果。对通信设备相关参数进行分析，数字微波通信、站场广播机等系统的天馈线路，应选择符合要求的天馈电涌保护器，安装在规定位置上。采用波导管传输的天馈系统，应将波导管的金属外壁和天线架、波导管支撑架和天线反射器进行电气连通。

2.2计算机网络系统防护

通过以太网络服务器通信线路由器前及网控器的PSTN外线接入网线上，各安装符合要求的计算机网络通信电涌保护器，可以对服务器网络通信线路实现防雷保护。在网络交换机通信系统进线端安装计算机网络通信线电涌保护器，对设备网卡及通信线路进行防雷保护。网络间传输防护采用光纤，但应对光缆的金属护套进行接地^[2]。

2.3电话通信系统防护

有线话音通信系统与程控交换机连接的线路有电话外线上，分别安装电话通信线电涌保护器，实现对线路的保护。在重要会议室内外线、重要管理人办公室内外线、重要实验机构办公室内外线及区域值班室内线电话通信线上分别安装电话通信线电涌保护器，对电话通信线路进行防雷保护。

2.4站场通信系统防护

在无线通信系统和站场电台主机连接的天线进线处分别安装馈线电涌保护器，要求SPD的参数应与系统主机参数相匹配，用于站场电台的防雷保护。

3铁路通信系统防护实施策略

3.1完善安全的通信系统

铁路工程通信系统中，即便是铁路通信运输系统发生故障，传输和接收信号的方式仍然是正确的，不会因为在发生状况后，造成重大的经济损失，铁路安全也不会因为故障的发生而出现安全的问题和人员的损失。一般情况下，安全系统会自动进行排查，出现故障时，将自动开启自我保护的功能，并且及时排查故障原因，及时上传至指挥系统，提醒运维人员进行维护。安全系统的构建，是在发生故障时，将危害性降到最低，便于运维人员找到问题所在，及时的进行处理。

3.2做好雷电防护措施

铁路工程需要安装相应的避雷器，一定要重视起来，因为避雷器主要是能够限制大幅度电压，对整个路程带来的影响，并且对于侵入波过的电压做出相应的防护。避雷器在进行安装的过程当中，通过采用各种防护距离来推动防雷标准的输出，而对于变配电所进行的防护接线，不管是电气主接线是怎样的，都能够有效的保证每段线路有更好的运行。通过各种调查研究，可以看出变配电在经过雷电侵入波之后，电压事故会有大幅度的出现，由于雷击所造成的内线路引起的事事故，大约有71%，这主要说明变配电在进行延伸的过程当中，保护范围会在，1～2km的输电线路之上，因此，在对变配电进行线路防护的过程当中，要尽可能地减小该项侵入波电压

^[3]。

3.3提升安全检查水平

铁路部门需要详细了解当下铁路通信传输的标准化要求及运行实况，规范地建设冗余通信系统，减少通信传输系统中的故障，在此基础上编制检查监督制度。这样，当通信传输过程中突发异常时，便能快速启用备用的通信系统，确保数据传输过程的安稳性，在这样的工况下，传输系统也获得了充足的缓冲时间去排除故障问题^[4]。也要建设相应的监督机制，确定各岗位的职责，这样当信号传输阶段相关问题没有及时处理时，就能追究相关人员的责任，对其进行适度惩处，确保通信传输安全保障工作能一一落实，以防部分故障问题蔓延和恶化^[5]。

3.4优化铁路通信人才渠道

首先，定期的岗位培训，人员上岗时，不仅要具备专业知识的素养，还要对管理进行约束，不能等到发现问题是再解决问题，而是通过某种手段，提早发现，提早预防，及时修正，定期的进行培训，是为了在社会化的进程中，不断利用新技术，新手段，将自己的知识体系增强起来，运用在工作实际中。其次，对人员操作进行指导和管理。设备的使用，是需要严格按照操作的顺序进行，精密的电子仪器，每一个环节都需要相当精准，这就对于操作人员提出了较高的要求，操作人员不经要掌握设备的使用方式，还要了解设备的基础构造以及维护办法，在作业中，不能有违规的现象发生，决不能因为操作的问题引发铁路信息运输系统发挥正常的作用^[6]。

结束语

铁路通信系统处于户外环境中，当遇到雷雨天气时有可能遭遇雷击，对通信系统造成破坏。为消除潜在的危险因素，开展防雷电设计是很有必要的，可以提升系统运行安全水平。掌握铁路通信系统实际情况，制定出科学合理防护方案，有效应对雷电的破坏，强化通信系统建设，为铁路正常运行提供有力支持。

参考文献：

[1]付茂金,肖桐.铁路通信信号防雷技术研究及展望[J].铁道通信信号,2019,55(S1):167-170.

[2]何一文,李珍.直击雷影响下综合接地技术对铁路通信数据传输稳定性的作用分析[J].科技通报,2017,33(10):109-112+116..

[3]高建峰.铁路通信系统电磁兼容与雷电防护[J].安防科技,2017(10):43-44+64.

[4]刘靖.铁路通信系统雷电防护设计探讨[J].中国新技术新产品,2019(21):31.

[5]安瑞芳.铁路通信设施雷电防护措施[J].内蒙古科技与经济,2019(16):80-82.

[6]刘可.铁路通信设备的防雷[J].内蒙古科技与经济,2018(23):128+130