摘要：随着科技的不断进步，铁路系统的信号设施逐渐由电气化和智能化技术所普及。电力系统的运行会产生电磁感应而引来雷电袭击的侵害。针对这个普遍存在具有严重威胁的问题，需要对铁路信号设备系统做好科学有效的防雷技术应用。本文将对铁路信号设备以及相关设施的防雷系统进行详细的讲述，通过对防雷技术应用作用的明示以及相关预应措施的分析。针对具体的雷害类型进行详细的专业分析和问题应对。
关键词：铁路信号设备；雷电危害；防雷措施；
引言
在铁路信号设备系统中，由于主要设施和设备以及中心操控系统均为电力或者电控系统，因此，极易受到雷电的侵扰而导致设备的损毁。在铁路信号系统的应用中不仅需要对自身系统的设备和功能进行合理的分配和综合的运用，更要重视起防雷工作的进程和安置。
1、雷电对铁路信号设备的危害分析
（1）电磁感应。雷电发生时，尤其是雷电在放电过程中或者在雷云中时，会形成一个强磁场系统，使得户外的信号线和电力线在磁场环境中而出现感应电流，感应电流会通过导线入线缆系统中，最终到达设备终端，影响设备的正常使用。（2）电磁脉冲影响。当铁路信号设备或其周围建筑物受到雷击时，雷电的攻击会使得在被击中的区域出现较强的电磁脉冲，并沿击中位置向外辐射，此时铁路信号设备会受到电磁脉冲的影响而产生过电流或者过电压，造成设备正常运行受到干扰，严重时甚至会导致电子信号系统的全面瘫痪。（3）冲击波。若防雷设备没有能够及时在雷电发生时发挥保护的作用，将会造成雷电入侵信号设备内部，雷电本身具有的高波幅值影响变压器的次级绕组和初级绕组的载荷急剧升高，而发生击穿现象，此时，雷电将会进一步入侵交流低压电源，其产生的冲击波干扰低压侧铁路信号设备，造成设备故障。当入侵变压器的电压幅度较低时，雷电冲击波会经过绕组间的分布电容耦合而入侵信号设备电源系统，导致设备损坏。（4）直接雷击。直接雷击发生的概率较大，但危害极大，一般指的是雷电直接击中电子信号设备或者与设备相连的建筑物，而造成的设备损伤。（5）雷电的危害。雷电对电子信号设备所造成的危害分为感应雷击和直接雷击两部分，在铁路信号受到感应雷击时，电子设备系统中出现的过电流和过电压会影响整个电子设备的正常运转，信号传递受阻。直接雷击时，具有超高电压的雷电直接入侵铁路信号设备，产生比感应雷击高得多的感应电压和感应电流，对设备的损害极大。相对来说，感应雷击发生的概率更高，因此在雷电防护上，主要以防护感应雷击为主，防护直接雷击为辅。（6）铁路信号设备的防雷特点。首先要注意信号设备的防雷要求，在雷电活动的发生区域，要装好防雷的装备，尤其在电源外线、暴露的电子设备等容易受到雷电损害的部分，需采取专业的防雷方案进行预防。其次，要严格遵守设备信号雷电防护的相关原则，在确定的范围之中，一般来说，防雷装置能与其他防雷措施叠加，但并不干扰防护设备所有的过程，为了保证信号设备能在雷电环境之中正常运行，可以采取多级防护措施，保证设备每一个环节都得到了有效的保护，需要注意的是要保障元件配置的合理性。要按照防雷设备的特点合理安装防雷设备，保证重要线路不会受到雷电的直接攻击。防雷设备的安装要牢固方便、可靠耐用，保护外部设备的正常运行。
2、铁路信号设备防雷的必要性以及防雷的基本要求
2.1铁路信号设备防雷的必要性
在铁路运行当中相关铁路设备的加设也逐渐增多。目前我国铁路相关设备的拥有量是非常庞大的，这些相关设备大都与机车轨道相连，并且在铁路运行当中发挥着非常重要的作用，由于这些相关设备大都设置在自然环境下，所以受到雷电攻击也就在所难免。在自然环境下雷电会以各种方式对相关设备进行攻击，造成铁路信号系统的中断或者瘫痪，给铁路运行造成巨大的生命财产损失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以在铁路运行当中相关设备加设的越多在自然环境下相关设备遭到雷电攻击的几率就越高，给铁路运行造成的损失也就越大，所以在铁路运行当中制定一个安全可靠的防雷措施和对相关设备进行防雷处理避免或降低信号设备受到雷电攻击的破坏，对于铁路安全运行的长远发展意义重大。
2.2铁路信号设备对防雷保护的基本要求
信号设备在铁路系统的运营当中有着非常重要的意义，关系着整个铁路系统运行的安全与稳定。所以要想确保信号设备防雷效果的可靠性，就必须要严格控制信号设备防雷保护的质量。避免信号设备在防雷保护当中受到干扰影响信号设备的正常运行，应在信号设备连续传输的基础上对原有信号设备进行防雷保护。这不仅是防雷保护措施最基本的要求同时也是铁路信号设备运行的要求。另外，选择什么性能的防雷设备对于防雷设备能否在铁路信号设备的防雷保护当中发挥作用非常关键，因此，在选择防雷设备时，一定要保证防雷设备的放电特性和信号设备的绝缘耐压能力能够真正的互相配合。
3、铁路信号设备的防雷保护措施
3.1室内信号设备防雷保护措施
针对铁路信号系统中室内设备的防雷保护，重点在于对弱电设备的电压保护。目前，国内外对这方面的研究已相对成熟，我们可以合理利用现有技术手段对有关设备进行防护：第一，合理运用浪涌保护器。为有效防止电压侵入对电子设备造成破坏，对电源浪涌电压进行抑制，有关单位可以购入质量经过认证的过电压保护器件，并将其安装设置在电源线路入口。一般情况下应采取多级防雷措施，以室内信号设备为例，对它的防雷保护就可分为两级，前级浪涌保护器在室内外分界处设置为佳，通常会安装在防雷分线柜中，浪涌保护器的通流容量大，被称为粗保护。然后在需要保护的设备处设置另一级电源防护，成为中防护；第二，合理改变电位连接。当铁路系统正处在正常运行状态中时，可以通过改变电位连接的形式对室内信号设备进行保护。当发生雷击时，雷击需要借助某种媒介才可流向大地，而这时途径的导体就会受雷电影响产生强大电流，对此，通过改变电位连接可以在一定程度上避免信号设备受此类电流危害；第三，数据传输线选用光纤电缆。使用光纤电缆数据通信以及测控技术的接口电路。由于光纤是靠光传输的，而并不依靠金属。再加上光纤电缆本身也具备较强的抗电磁干扰特性。所以，合理使用光纤电缆是对数据接口电路最佳的防雷保护；等等。
3.2室外信号设备防雷保护措施
保护暴露于地表的信号设备，可以在有关设备外罩一个导电性能优良的金属外壳，当雷电发生时，对设备周边的磁场进行改变。信号设备周围磁场的改变，可以有效阻断电磁脉冲，以实现对信号设备的保护。另外，有些信号设备会设置在铁路沿线，设备分散，可以沿铁路两侧分别敷设贯通地线，并利用沿线桥梁、路基地段构筑物以及隧道等设施内的接地装置作为接地体，共同构建等电位综合接地平台。铁路信号设备可以就近接入接地系统，实现等电位连接，达到防雷保护目的。
结束语
总之，在近几年防雷措施取得了进步得到了发展，但是面对雷击事故，面对未来的高铁快速发展，对于防雷措施的研究和铁路信号的保护工作仍然还有很长的路要走。本文阐述的内部防雷措施和外部防雷措施，需要彼此相互配合才能将危险降到最低，铁路信号设备防雷与保护是一个较为综合性的问题，需要在保障基础防雷的前提下进行更加深层次的研究。
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论文作者:张廷伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/20
标签：设备论文; 防雷论文; 雷电论文; 信号论文; 铁路信号论文; 系统论文; 铁路论文; 《基层建设》2018年第32期论文;