铁路信号设备防雷要点分析

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摘 要：随着科技的发展，电子设备越来越多地应用于铁路信号设备，又由于铁路信号设备基本是弱电设备很容易受到雷电影响，而雷电又是每年都会发生的自然现象，所以，为了保证铁路运输系统的正常运行，开展铁路信号设备的雷电影响分析与防护工作显得很有必要。基于此，文章主要从雷电直击、雷电感应分析入侵铁路信号设备的危害因素，从而对如何做好铁路信号设备的防雷措施进行逐一阐述，以此希望能为铁路信号设备的防雷减灾提供借鉴作用。
关键词：信号设备；雷击事故；防雷措施
中图分类号：U284.93 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）16-0187-01
1 雷电对铁路信号设备的主要危害
1.1 雷电直击入侵途径
雷电直击则主要是以信号设备中的各种线路来影响铁路信号设备，当雷电直击信号楼时，50%的雷电能量将会从引下线等外部避雷设施释放到大地，如电源线、信号线等。其中近40%的能量将通过信号楼的供电系统进行分流，其中包括5%的能量从信号楼的通信网络线缆分流，而其余部分的雷击能量则通过信号楼的其他金属管道、缆线分流。当雷电直击楼外信号设备，如信号灯塔柱、轨道电路等，雷电电流直接放电过电压沿设备外壳或金属管道进入设备内部，以此对信号设备造成不同程度的危害。
1.2 雷电感应入侵途径
雷电感应是由雷电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压、过电流形成雷击。雷电感应对铁路信号设备的入侵途径（见图1），主要有以下几种：（1）天线端口入侵，是指感应雷从信号楼外天线、避雷针以及避雷网造成的入侵；（2）电源端口入侵，是指感应雷从信号楼外部电源线的接口入侵；（3）信號线端口入侵，是指感应雷从信号楼外接信号线入侵；（4）信号楼的钢结构及信号设备外部壳体入侵。
2 铁路信号设备防雷电措施
如今的铁路信号设备是一个智能化、电气化以及集成化程度都相对较高的复杂系统，一旦遭受雷击，将对整个铁路信号设备系统造成严重破坏。而对于铁路信号设备的防雷来讲，既要对信号楼和室外信号设备（信号机、轨道电路、转辙机等）进行直击雷防护，又要对信号楼内部信号设备设备做感应雷和电磁脉冲防护，把局部防护或单一防护统一提升到系统的整体防护，以此确保信号设备的防雷效果。
2.1 网状接地防雷施工
在铁路信号体中需要在信号楼周围埋设电阻小于1Ω的网状接地线，通过其环绕的布局对铁路信号的外设进行有效的防护。当雷电对铁路信号设备进行伤害的时候，网状防护线路能够通过自身的电阻系数对雷电进行有效的干扰和引流，并将雷电引入大地，之后再对雷电电流进行分流，减缓雷电电压对设备造成的危害。通过建筑物各个点位均衡电流的处理，避免点位差对设备造成的危害。
2.2 建构屏蔽接地栅
选用导电良好的镀锌铜条作为材料，在信号的顶部和周围进行建造，构建成屏蔽接地栅，并且与地面的网状结构进行连接。从而有效实现屏蔽接地栅的防雷系统。基于信号楼里有大量的低压电子和逻辑系统以及遥控系统等相关设施，这些设备具有小功率信号电路，很容易引来雷击。因此，可运用防雷技术原理和标准，进行整个屋面网络布置，大小在3m×3m、5m×5m、6m×4m左右，进行压环避雷带点位连接。
2.3 等电位连接施工
在室内进行合理的设备分类和线路分配，每逢金属管线都需要进行接地处理。由于分布的不均和金属的串联性，需要进行等电位连接。这种方法可以通过对信号楼中的金属部件以及钢筋构成自然的屏蔽接地网络，能够很好的实现防雷屏蔽作用。
2.4 并接过电压护件处理措施
电源线路通过对电子机柜的应用和技术总结，进行电压保护器件的控件处理，对于防护浪涌电压窜入有着非常重要的安全防护作用和意义。通过对弱点设施的防护，能够减少电源线路中的雷电入侵。通过高压避雷设施的功能进行有效的电力数显网络对电压的控制，应该小于6000V，对于线与线之间的控制，需要配用380V低压线路进行安全的电路保护，通过有效的防护措施可以达到国家规定的标准。
2.5 串接电流保护器
对于信号线路的电流保护，需要合格的电路电流保护器进行浪涌电压的过滤和屏蔽。因此，通过对其进行标准的串接过电流保护器件安置，以此防止雷电对整体串联线路和电路系统的干扰和破坏。在电流保护器件的作用下，能够对整体配电设施的电压、电磁、无线电干扰等现象进行稳流处理和防雷安置。
参考文献
[1]邱俊丰.铁路信号设备防雷分析与研究[J].电子技术与软件工程，2015，03：140.
[2]郑伟.铁路信号设备的雷害分析及防雷措施[J].民营科技，2016，08：18.