铁路信号设备的系统防雷

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【摘 要】随着现阶段科技的发展,人们开始将越来越多的电子信息技术,运用到铁路运输当中去,这就使在铁路运输的自动化程度越来越高.但是电子设备有一个很大的弊端,就是非常容易受到干扰,对于雷电的防护能力极差,铁路信号在铁路运输中担负着极为重要的责任,如果一旦铁路信号设备遭到破坏,就会严重的影响到铁路的正常运输.

【关 键 词】铁路；信号设备；系统防雷

1.引言

随着现在铁路运输的不断发展,在现阶段的交通运输中铁路运输已经成为我们现阶段运输中的主要运输工具.铁路的安全运输离不开铁路信号的运用.随着科技的不断发展,人们对于铁路信号设备开始不断地完善,但是铁路信号设备仍然会因为雷电受到比较严重的伤害,这就要求在对于铁路的设备进行设计的时候一定要对于信号设备的防雷做出系统的考虑.

2.对于雷电灾害的分析

物理上对于雷电的定义,就是指一种带电的云层与另一种带有异种电荷的云层,对于大地产生放电的一种情况.现阶段主要影响铁路信号的雷电,分为直击和感应两种形式.直击雷,顾名思义就是雷电直接的击中建筑物或者是信号的线路设备,给建筑或者是信号设备带来巨大的伤害的一种雷击方式,这种雷电方式虽然具有很强的破坏性,但是它的发生概率是很低的.相对来说,感应雷对于各类的建筑物或者是信号设备,没有那么严重的损害,但是它的发生概率却很高.感应雷的产生,主要就是因为雷电放电的时候会存现的强大的电磁场,它的信号系统与附近的信号设备产生强大的电磁感应脉冲形成的.这样的雷击虽然没有什么大的危害,但是却也足以对于这些电子设备产生毁灭的影响.因此,在铁路信号设备中进行防雷是一件非常必要的事情.

3.雷电对于铁路信号的影响

铁路在运行的时候,主要就是依靠着铁路信号设备的指挥,才能够安全可靠的完成运行.因为这种原因,铁路信号设备的种类就会有很多种,而且这些设备的数量也是非常多的,雷电对于这些设备的入侵方式也无形中增加了,当设备一旦受到雷电的袭击的时候,就十分容易使得铁路信号系统中断,引起铁路运输系统的瘫痪,严重的还可能会引起火灾、爆炸等事故的发生,给人们带来更大的损失.但是通过研究发现从某种方面来说铁路设备越先进,各种信号设备越发达,雷电对于铁路的危害就会越大.

4.铁路信号设备防雷的措施

对于铁路信号设备进行防雷的处理是,可以分为室内和室外进行防雷的考虑.下面主要针对室内和室外的防雷进行一个比较详细的解读.

4.1室内防雷

所谓的室内防雷,主要就是指对于建筑物内部的一些弱电设备对过电压进行一个防护,它主要是利用一些比较先进的方法来进行的.这些方法包括一些等电位的连接、保护隔离、屏蔽、设置一些过电压的保护装置一类的方法,来对信号设备进行保护.在对于铁路信号进行防雷的时候,建议可以使用下面的一些方法.

（1）当遇到强大的电击的时候,注意使用等电位连接的方法对于信号设备进行保护.因为当雷击的时候,强大的电流就会经过一些接地的物体进入大地,并将这些电流以放射的形式分布在这些接地的物体的周围,一旦有电子设备进行接入,就会对于电子设备产生极大的伤害.为了要消灭这种等电位差就一定要事情等电位连接的原理为建筑物建立一种法拉第笼,对于这种等电位差进行一种屏蔽,只有这样才能够对于雷电引起的等电位差起到一个破坏的作用,保护信号设备.

（2）对于弱电设备的电源设置保护装置.对于这些弱电设备来说,雷电主要就是通过电源的线路对他们造成侵害的,因此对于他们的保护就是一定要在核心的一个室内电子机柜的电源入口安装一种电压保护的装置.

（3）在我国对于高压的部分有专用的关于怎样使高压避雷的措施.因此我们在此主要就研究380V的低压线路应该进行怎样的过电压保护.根据国家的规定要对这样的电压进行的保护,在安装这些保护是一定要注意运用合适优良的保护器.

（4）在信号的线路接入口设置电流保护装置.这样就可以避免因为电流的进入而给予电子设备带来的危害.

（5）在数据通信和测控技术的接口电路中,采用一些光纤电缆作为数据的传输线.因为在这些电路中都是比较敏感的,特别的容易出现问题.

4.2室外防雷

对于室外设备的防雷,主要就是对于雷电的电磁环境进行改善.它主要就是三方面的内容,首先,在进行室外防雷的时候,要将室外的信号设备放到,一个能够与大地具有良好的连接的金属箱或者是金属盒里面,这样就能够保证信号系统,能够对于雷电的电磁脉冲起到良好的屏蔽的作用.其次,在与信号设备进行连接的时候,一定要使用屏蔽电缆,而且在使用屏蔽电缆的时候,一定要使屏蔽电缆的屏蔽层进行良好的接地.最后,在进行室外防雷的时候,要对于室外的信号系统设备集中的安装避雷针,这样做是为了防止雷电对于设备进行直击的时候,能够最大的程度上保护信号设备不受伤害.

5.铁路信号防雷需要考虑的问题

在对于铁路信号设备进行系统防雷的时候,一定要对于以下的几方面进行考虑,才能够真正的起到一个防雷的作用.

5.1整体进行考虑,系统进行实施

铁路信号的防雷是一项比较大的有机系统,如果只是对于信号设备进行单一的防雷措施处理,那么是不会有太大的效果的.因此在进行铁路信号设备的防雷的时候一定要对于需要实施的铁路信号系统进行一个比较详细的分析,并且制定出详细的方案,在碱性方案的设计的时候一定要严格的按照国家以及铁路的技术标准、规范进行设计.这就要求设计者在进行设计的时候一定要考虑到铁路信号设备的内部和外部、天面和地线、强电和弱电,除此之外对于信号设备的各类系统都要进行一个详尽的考虑,并且制造出相应的防雷措施.

5.2有效做出排流,入地速度加快

由于现在的铁路信号设备越来越先进,因此每一个车站所需要管辖的室外信号设备也越来越远,并且这些信号设备都会与铁轨连在一起.我们都知道,铁轨大部分都是裸露在外面的,这样就使得铁轨特别容易受到雷电的袭击,一旦出现这种状况,就会给铁路信号带来严重的打击.因此,对于这样的铁轨进行防雷的有效措施就是对它进行引流,打个比喻来说加入大地就是海洋,这些雷电就是河流,我们要做的就是将这些电流引入大地中去,就像河流进入大海一般.让它在大地中消失不见.如果想要实现这样的引流我们就需要在建筑物的屋顶、电源引入的地方、电缆分线盘的地方以及室外轨道电路这些地方进行一些有效的防雷设备,用这些设备将电流分别向纵向和横向进行排流,使雷电以最快的速度流向大地.5.3均衡连接,良好接地

在进行这一步的时候就要求我们在信号楼里面做出一道屏蔽网.它的主要理论就是要将室内进行一个均衡的连接,这样就要求我们在对于信号做防雷措施的时候不仅仅要对于楼房的天面进行一个良好的均压环,也要将信号设备所在的机械室、计算机室、电源控制室一类的地方做一个良好的均压.使其成为一个能够很好适应不同的雷击情况的接地网络,降低反击电位,为工地提供七个前提条件.

5.4合理接地,做好屏蔽工作

现在我国所实行的铁路信号电缆的铺设是比较长的,基本上每一段信号的电缆都会铺设十几公里或者是二十几公里.因此一定要做好各个电缆之间的屏蔽和连接,在进行屏蔽和连接的时候需要适当的让他们有多个接点进行接地.对于每一个信号设备来说,将电缆中和信号机中的屏蔽地线、轨道中的防雷地线通过汇流的方式引到接地体中是最好的.对于楼内的信号设备进行屏蔽的时候,最主要的就是依赖信号楼的均压环和避雷器,以及分线盘的电缆进行屏蔽,这些设备进行屏蔽的时候一定要注意将这些屏蔽体进行良好而合理的接地.现阶段在我国铁路信号设备的防雷主要是由两种接地的方式分别是通过汇流排共接地和分开接地这两种方式.前者主要就是在R<1欧的时候,将建筑物中接地单元、逻辑地单元、设备地单元、屏蔽单元以及防雷单元通过汇流实行共同接地.后者在进行接地的时候要保证各种接地的地线是满足相关的规范要求的,在接地的时候各接地体之间的距离不能够小于或者等于20米,这样做是为了防止雷电过大时因为地位差而引起的地位反击.

6.结语

现阶段由于铁路运输的高速发展,在铁路运输中对于铁路信号的依赖性较为严重.因此,铁路建设部门对于铁路建设中的信号设备的防雷工作要求就越来越严格,已经成为铁路的各项部门关注的头等问题.完善铁路信号设备的防雷系统,一定要抓好设备的材质选择和网络结构的设计等这些方面,使这些方面能够同时的进行实施,并在此基础上进行防雷的设计和施工.只有完善这两个方面的问题才能够使铁路信号设备有一个良好、高效的防雷效果.