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摘要：文章介绍分析铁路信号在铁路系统中的重要性，分析牵引供电系统以及雷击所产生的电磁干扰对铁路信号系统的危害和影响，并针对这些电磁干扰提出了相应的解决方案，以供参考。
关键词：电磁干扰；铁路信号；解决方案
1引言
随着我国经济的快速发展，我国的铁路行业也得到了飞速的发展。且在铁路相关技术以及计算机等先进技术的不断进步下，许多新的技术和设备被不断应用于铁路系统中，尤其是以铁路信号系统最为明显，其在各铁路站点、机车和铁路沿线广泛存在，是确保铁路系统安全运行的最重要的系统之一。而且在近几年的铁路系统运行中，由于铁路信号系统受到电磁干扰而影响机车的正常运行，尤其在目前铁路运行速度越来越快的形势下，一旦铁路信号被干扰就容易出现雷击浪涌、设备损坏、信号误判、甚至是机车追尾等严重事故，所以需要对铁路信号产生干扰的电磁干扰进行研究，并寻求相应的干扰解决方案。
2铁路信号的重要性
在目前的铁路信号系统中，信息化、网络化和智能化等先进技术在其中得到了广泛的应用，且在铁路信号系统中使用了较多的具有较低抗干扰性能的集成电路和微电子器件，这些电路和电气器件在运行中很容易受到外界的电磁干扰，如雷击干扰、电力系统干扰、谐波干扰、地电位上升干扰、电力机车内部的电力电子器件之间的干扰、系统中的强电磁场、甚至是手机等网络信号的干扰，在以上这些类型的干扰信号影响下，会使得铁路信号系统稳定性和可靠性受到影响而造成较大的安全隐患，一旦出现事故则容易造成巨大的经济损失和严重的人员伤亡事故，所以说铁路信号对铁路系统的可靠和安全运行具有重要作用。
3电磁干扰对铁路信号的危害性与影响
3.1牵引供电系统对铁路信号的干扰
牵引供电系统对铁路信号的干扰主要有牵引传导性干扰、牵引电磁干扰两种，对于前者来说，就是在牵引供电系统的运行过程中由于牵引电流不平衡问题而导致的干扰形式，是对铁路信号系统造成电磁干扰的主要形式之一。这主要是由于在铁路信号系统中，铁路信号设备与牵引电流的连接方式是通过钢轨进行连接的，但是钢轨本身具有较大的阻抗，而且在铁路牵引供电系统中还普遍存在变压器线圈不对称以及存在对地泄漏等问题，这就容易导致平行的两根钢轨之间出现电流量不相等的现象，即出现电流不平衡的问题。而电流不平衡的问题会使得变压器的二次侧出现感应电动势，且两个钢轨之间的电流差越大则会产生越大的感应电动势，当感应电动势的数值超过某一限定值时就会对轨道的继电器造成干扰，从而导致其发生误动的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于后者即牵引电磁干扰来说，铁路牵引系统中的高负荷线路在运行中会产生电磁，这样就会导致在信号电缆中产生一定的感应电动势，此电动势会对电缆中信号的传输起到阻碍作用，而且在此感应电动势超过某一限制时还会导致信号电缆的绝缘皮被击穿，产生短路等故障而严重影响铁路信号系统的运行以及列车的运行安全。所以在铁路信号系统的施工中需要设置好屏蔽层的接地装置来避免电磁干扰的影响。
3.2雷电电磁干扰
雷击对铁路信号系统的干扰主要表现在直击雷和感应雷两种干扰形式，对于前者来说，此种干扰对铁路信号系统的危害比较大，不仅会造成铁路信号系统中设备的损坏，而且会造成人员伤亡。这主要是由于铁路信号系统的设备在站场内主要集中布置在信号机械室附近，为了对直击雷进行有效的预防，通常采取安装接闪器、引下线以及安装接地装置等方式。而且在对铁路信号系统的防雷设计中，通常在信号机房中采用法拉第笼的方式来抵御直接雷的干扰，就是将整个站场建筑中的钢筋连接在一起形成一个整体，这样就可以确保整个建筑的电气相通而实现等电位连接，对直接雷起到有效的预防作用。
4干扰信号的解决方案
4.1对牵引供电系统的电磁干扰信号的解决方案
对于牵引供电系统中的电磁干扰，通常采取以下解决方案：一是对于25Hz的轨道电路，可以采用在轨道电路中增加扼流变压器的气隙，以及采用增加铁芯的饱和电流强度的方式对电磁干扰信号进行抵御。二是可以在扼流变压器次级增加绕抗干扰线圈，而且通过增加适配器的方式来对电磁干扰信号进行预防。三是对LC震荡电路进行设计，确保其可以产生并联谐振并且对信号进行增强，以提高其对电磁干扰的抵御能力。此外，对于ZPW-2000型的轨道电路来说，其采用的是空心线圈，其对50Hz的牵引电流具有较小的电流阻抗，所以能够对电流起到平衡的作用，而且为了对牵引电流中的奇次谐波和偶次谐波等进行预防，还要在对其轨道电路进行载频的过程中，选择具有较高的偶次谐波来对牵引电流的影响进行规避。
4.2对雷击电磁干扰的解决方案
在铁路信号系统中，所采用的防雷击措施，通常是传统的设置金属避雷针的方式对直击雷进行抵御并降低雷击电磁干扰对铁路信号系统的影响，但是需要针对具体情况进行选择，否则容易增加雷击几率。此外，还有以下防雷击的措施：一是在信号楼顶进行避雷带和避雷网的敷设，将作为有效的接闪器。但是在对其进行敷设的过程中，按照要求其敷设网格不应超过3m×3m，而且在敷设过程中需要在外墙上进行均匀垂直敷设4～6根引下线，且需要与综合接地装置进行连接，并确保其与其他电器线路的距离在5m以上。二是在接地的铁磁物质箱盒内进行室外信号设备的安装，这样就可以确保接地的铁磁物质对空间中的电磁场起到屏蔽和衰耗的作用，此外在进行此措施设置时，应对此箱盒设置独立的接地体。三是在信号室内进行接地汇集线的设置，而且确保此汇集线在信号楼的电源室、运转室、继电器室、微机室内的墙壁上或者在静电地板的下方采取水平敷设的方式进行设置，而且不应将其设置为闭环状态。
除了上述两种类型的电磁干扰之外，还有贯通地线中产生的感应电动势对铁路信号系统造成的电磁干扰，针对此种电磁干扰通常将贯通地线外套的材质更换为新型环保材料，这样可以对贯通地线的接地电阻进行减小而提高其漏泄能力。
5结语
针对目前铁路系统中的信号系统容易受到牵引供电系统产生的牵引传导性干扰、牵引电磁干扰的影响，以及受到直击雷和感应雷等雷电电磁干扰的影响。为避免以上电磁干扰对铁路信号系统造成影响而引发严重的经济损失和人员伤亡事故，所以针对性的提出相应的电磁干扰解决方案。而且在今后的工作中，相关技术人员还应加强对铁路信号电磁干扰问题的研究，提出更加有效的抑制措施，进一步提高铁路系统运行的可靠性和安全性。
参考文献
[1]任春华. 电磁干扰对铁路信号的影响研究[J]. 工程建设与设计，2016（2）：82-84.
[2]梁燕萍. 电磁干扰对铁路信号的影响探析[J]. 科技经济导刊，2016（27）.
论文作者:赵琦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/3
标签：电磁干扰论文; 铁路信号论文; 系统论文; 干扰论文; 信号论文; 电动势论文; 供电系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;