内蒙古伊泰铁路有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯 017000
摘要：近几年来，我国铁路交通系统的基础设施建设得到了不断的完善，然而，在全面升级铁路交通运输能力的同时，对所涉及到的运输安全性问题的认识程度也在逐渐提高。这不仅是铁路交通发展的需要，也是提升铁道运输质量的关键。而在铁路基础设施建设及维护的过程中，对于电子信号设备的正常维护是十分重要的，能够确保铁道系统的正常运行。尤其是在铁道信号设备防雷工程的实施上，更应该引起铁路相关监督管理部门的重视。
关键词：铁道信号设备；防雷措施；应用；重要性
1 影响铁路信号的一般雷害分析
1.1 雷电电磁冲击
雷电产生电磁脉冲，直接冲击地面或者冲击安装信号接收和发射的地面设施，这样的雷电通常被称为感应雷，是由于云层相互放电或者云地之间放电产生的，电磁脉冲会使信号回路和信号装置发生过流或者过压的情况，而产生的电磁感应会干扰地底深层的电力线路，户外信号传输线和设备自身的电磁感应，从而导致磁感应范围内的相关铁路信号设施连锁破坏。
1.2 雷电直接冲击
雷电发生之后由于大量电荷积聚，产生雷暴现象，在其波及的范围内直接入侵钢轨、地面构架、铁路信号线缆。强大的电流会使击中地点与大地产生高压，并瞬间释放巨大的热量。这种情况会给设备造成毁灭性的伤害，但是出现的几率很小，由于其波及的范围小、发生的概率低的原因，目前对于雷暴防护的研究并没有实际的意义。
1.3 雷电感应
雷电感应是比较普遍的一个现象，自古就有，是由于雷电产生的电流遇到导体之后产生强大的电流或者电压，铁路信号设备一般在1000米内就会接受到雷电感应的打击，一般从电源端口、天线端口、信号设施钢铁构架以及铁路信号线口影响破坏，最终从外而内的影响到铁路信号系统。雷电感应所波及的设备，除了遭到破坏性的打击，还会造成信号设备的放电，产生更多的威胁。
1.4 雷击浪涌
随着电子信号设备的发展和广泛运用，雷击产生的电磁脉冲产生的暂态过电压，以传导、感应和耦合等方式入侵到铁路建筑的信号系统中，暂态过电压沿信号或者电源线路，在设备之间进行传输，产生感应电流并形成浪涌，包括静电浪涌和磁感应浪涌。其中静电浪涌主要由于带有负电荷的雷云与带有正电荷的钢铁设备进行感应释放电流，破坏设备，磁感应浪涌则是由于闪电在空间内产生与时间具有相关性的磁场，作用于通信线路并造成破坏。
1.5 雷电的机械冲击
当雷击作用于两平行的导体时，会产生巨大的安培力，物体或者导线会在安培力的作用下被劈开、折断或者受到拉伸而变形。根据相关公式推导，对于具有折弯的金属构件，比如导线或者金属框架，在弯折处的夹角尽量保证大，最好是钝角，这样才能将雷击产生的电动力降低到最小，否则会导致构件的折断。雷电冲击铁路信号发射设施时，巨大的冲击力会产生强大的热能，水汽在预热之后膨胀，产生机械冲击的力量极大，会直接作用到周围的设备，造成部件的破裂，阻断铁路信号的发生。
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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。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 应用防雷措施的重要意义
3.1能够有效避免铁路信号设备遭受雷击
我国的铁路交通系统四通八达，其覆盖范围常常深入到山区以及高原等人烟稀少的地方。为了保证铁道在郊区的正常运行，许多信号传输设备需要在荒野进行装设。一旦到了雷电频繁、多发的季节，没有安装防雷装置的信号设备在山区及旷野中会由于周围较高的树木的影响，频繁地遭受到雷电的袭击。然而，由于受到雷电破坏的信号设备所处的地理位置较为偏远，相关的设备维修人员很难快速到达设备所处地段进行抢修，会对铁路交通的正常使用产生一定的影响。给信号设备安装防雷装置，就可以有效地避免设备遭到雷击破环的现象发生。
3.2确保设备运行正常的同时保护电子元件
在雷雨天气中，针对设置在户外的铁路信号设备，容易受到感应雷或者直击雷破坏的现象，安装避雷装置可以对设备的微型电子元件及设备本身起到预防及保护的作用。然而，在进行相关避雷设备安装的过程中，需要结合不同铁路信号设备运行的特点，结合实际情况去分析设备或者元件容易遭受雷击的具体原因。在不影响信号设备实际运行的情况下安装防雷装置，以保障设备在雷雨天气的正常使用。在对铁路信号相关设备进行雷电防护的时候，应该充分的考虑到地电位的反击现象，可以适当地采用相等电位连接的方式，在发生雷击时候，将雷电和电流流经设备所产生的过额电压及电流快速地导流到大地中。
选用防雷装置时，可以借鉴国外一些先进的防雷科技，以不同的铁道路段信号设备出现雷击事故的特点作为选择防雷装置的重要依据，这样可以有效地提升信号设备防雷的效果。另外，铁路相关部门不断地强化信号设备的防雷监管力度，对于减少由雷击引起的信号设备故障现象的发生也是十分必要的。铁路防雷监管部门可以对设备雷击的多发路段，进行雷害的相关排查，根据具体的原因快速地启动相应的防雷机制，同时对于防雷工程的实施情况及质量进行实时的监督及管理。这些举措对于提升铁道信号设备防雷工作质量，具有非常重要的辅助作用。
结束语
铁路交通以其便利、快捷、经济等诸多优势越来越受到人们的欢迎。与此同时，电子信号设备由于受到雷击的影响进而给铁路运行带来安全方面的隐患，这一问题逐渐引起关注。文章分析了雷电对铁道系统中信号设备正常运行的危害，说明了在铁路系统中应用防雷措施来保证信号设备正常运行的重要意义，旨在通过强化铁道信号设备的防雷监管力度，来提高铁路系统的整体运行质量。
参考文献
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论文作者:姜建军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：设备论文; 防雷论文; 信号论文; 雷电论文; 铁路论文; 浪涌论文; 铁路信号论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;