談鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷及措施

1、談鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷及措施 談鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷及措施 摘要：鐵路信號(hào)設(shè)備是列車運(yùn)行過(guò)程中的指揮設(shè)備，對(duì)行車平安具有相當(dāng)重要的保障作用，因此，其可靠性及技術(shù)性的要求是相當(dāng)高的，鐵路信號(hào)設(shè)備的正常運(yùn)行是鐵路列車平安行駛，防止列車事故的重要依托，然而，由于鐵路線路長(zhǎng)，信號(hào)設(shè)備數(shù)量龐大，同時(shí)又嚴(yán)重受到自然條件的制約，一旦遭遇雷雨天氣，受到雷電的入侵，就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)系統(tǒng)的損壞甚至癱瘓，嚴(yán)重影響鐵路列車的運(yùn)行，甚至導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等特大事故的發(fā)生。因此，為了更好的解決鐵路信號(hào)設(shè)備的這一遭雷擊而導(dǎo)致事故的問(wèn)題，防雷是關(guān)鍵。下文便詳述了雷電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的重要危害，以及有效防止危害的防雷措施。 關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)

2、；設(shè)備；防雷；措施 中圖分類號(hào)：F530文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 前言：目前，伴隨我國(guó)鐵路交通事業(yè)的不斷開(kāi)展與進(jìn)步，保障鐵路列車平安運(yùn)行的信號(hào)設(shè)備也在不斷地發(fā)生變化，且越發(fā)進(jìn)步與科學(xué)。目前，我國(guó)鐵路信號(hào)設(shè)備大多采用微電子形式，在雷雨天氣情況下，雷電會(huì)釋放強(qiáng)大的電脈沖，隨著電脈沖的產(chǎn)生會(huì)帶來(lái)強(qiáng)大的電流和電壓，這會(huì)嚴(yán)重破壞信號(hào)設(shè)備的電源系統(tǒng)，進(jìn)而導(dǎo)致信號(hào)傳輸通道受到影響，以致列車不能夠正常且平安的運(yùn)行。 一、鐵路信號(hào)設(shè)備受到的雷電危害 雷電所釋放的電脈沖是自然界中最為強(qiáng)大的，對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的危害也是相當(dāng)大的，其常見(jiàn)的危害形式主要表現(xiàn)為直接式和感應(yīng)式以及還擊式。雷電所產(chǎn)生的電磁高達(dá)幾十萬(wàn)伏，因此可以產(chǎn)生近二

3、十萬(wàn)安的電流能量，而且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，危害必然也較大，其最為常見(jiàn)的危害主要有以下一些類型： 1、信號(hào)設(shè)備大多放置于地面上，雷電所產(chǎn)生的脈沖電會(huì)對(duì)地面上的信號(hào)設(shè)備產(chǎn)生過(guò)電流和過(guò)電壓，以破壞設(shè)備信號(hào)。 2、在信號(hào)設(shè)備遭遇到雷擊影響后，信號(hào)設(shè)備的接地電阻就會(huì)出現(xiàn)不均衡的電阻分布，以導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)電位差，電位差的出現(xiàn)極易導(dǎo)致信號(hào)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成人員的傷亡。 3、在遭遇嚴(yán)重雷擊后，室外信號(hào)設(shè)備所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流會(huì)隨鐵路的鋼軌以及電纜進(jìn)行傳遞，以涉及到室內(nèi)的信號(hào)設(shè)備，導(dǎo)致整體信號(hào)設(shè)備的損害甚至癱瘓。 二、鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷措施 1、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)數(shù)字設(shè)備的防雷接地 機(jī)柜內(nèi)的鐵路信號(hào)設(shè)備較多，因而數(shù)字地線、

4、模擬地線、功率地線以及信號(hào)地線也會(huì)不斷增多，做好對(duì)于防雷接地的控制與處理時(shí)確保機(jī)柜設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵，必須要采取標(biāo)準(zhǔn)而標(biāo)準(zhǔn)的措施以躲避問(wèn)題，保障運(yùn)行。 2、接地體及接地線技術(shù)的采用 接地體分為自然和人工兩種形式，人工接地體是在設(shè)計(jì)過(guò)程中最為廣泛采用的，以到達(dá)規(guī)定中所要求的接地電阻，且免受外界其他因素的干擾。 接地線即為接地體的外部牽引線，是用來(lái)連接裝被保護(hù)設(shè)施或者被屏蔽設(shè)施的，設(shè)有主接地線、等電位連接板以及分接地線。防雷裝置接地線一般采用圓鋼或者扁鋼，焊接以到達(dá)電連接。 防靜電保護(hù)裝置以及防干擾屏蔽裝置的主接地線多采用多股銅芯電纜，分接地線采用多股銅芯軟線。 3、合理配置避雷針，嚴(yán)防直接雷擊危

5、害 避雷針是日常最為常見(jiàn)的防雷擊方式，避雷針能夠確保雷電不直接擊中信號(hào)設(shè)備，使得雷電不會(huì)通過(guò)高壓電以損害設(shè)備，保護(hù)系統(tǒng)不會(huì)受到雷擊的直接破壞，因此起到一定的保護(hù)作用，但值得注意的是，避雷針具有一定的干擾影響，要確保避雷針與系統(tǒng)電纜與設(shè)備保持足夠距離。 4、 室內(nèi)設(shè)備防雷措施 室內(nèi)防雷措施是指在建筑物內(nèi)部弱電設(shè)備對(duì)電源系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓 的防護(hù)。主要防雷措施有等電位連接、屏蔽、保護(hù)隔離、合理布線和設(shè)置過(guò)電壓保護(hù)裝置等，這些措施是目前較先進(jìn)的防雷措施。對(duì)于鐵路信號(hào)設(shè)備的室內(nèi)防雷，建議采用以下措施: ( 1 ) 前面提過(guò)，在信號(hào)設(shè)備遭遇到雷擊影響后，信號(hào)設(shè)備的接地電阻就會(huì)出現(xiàn)不均衡的電阻分布，以導(dǎo)致設(shè)備

6、出現(xiàn)電位差，為了徹底消除這種強(qiáng)大的電位差，就要實(shí)行等電位的連接，即采用過(guò)壓保護(hù)器，將電源線、信號(hào)線、金屬管道以及接地線通過(guò)過(guò)壓保護(hù)器進(jìn)行等電位連接，同時(shí)在內(nèi)層保護(hù)區(qū)的界面處同樣進(jìn)行局部等電位連接，且局部的等電位連接棒要進(jìn)行相互連接，最終與主等電位連接棒連接，這樣即可實(shí)現(xiàn)等電位的均衡連接，以為雷擊電流同阻抗通道，使其迅速流入地下。 同時(shí)為更好的實(shí)現(xiàn)等電位連接，建議室內(nèi)設(shè)備的地線、金屬管線等都要連接在地柵上，同時(shí)可利用信號(hào)樓中的金屬部件以及鋼筋構(gòu)成不規(guī)那么的法拉第籠起到屏蔽作用，以徹底消除電位差，更好的保護(hù)信號(hào)設(shè)備正常運(yùn)行。 ( 2 ) 對(duì)于弱電設(shè)備而言，雷電的入侵重要是通過(guò)電源線路，因此要消除弱

7、電設(shè)備的雷電侵害就要在電源線路入口處、室內(nèi)電子機(jī)柜的單元電源入口處安裝過(guò)電壓的保護(hù)裝置，以保護(hù)裝置來(lái)抑制雷擊電壓，以防止其對(duì)設(shè)備造成損壞。 (3 ) 對(duì)于高壓設(shè)備而言，就要采用高壓避雷的專用裝置了，將對(duì)地的電壓要嚴(yán)格限制在小于6 kV以內(nèi)，因此，對(duì)于在對(duì)于380 V 低壓線路的保護(hù)上，建議采取如下三級(jí)保護(hù)方式： 其一級(jí)保護(hù)為：在高壓變壓器后端到二次低壓設(shè)備的總配電盤間的電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對(duì)地加避雷器或保護(hù)器； 其二級(jí)保護(hù)為：在二次低壓設(shè)備的總配電盤至二次低壓設(shè)備的配電箱間電纜內(nèi)芯線兩端應(yīng)對(duì)地加裝避雷器或保護(hù)器； 其三級(jí)保護(hù)為：在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS 的前端應(yīng)對(duì)地加裝避器或保護(hù)器。 通

8、過(guò)以上的三級(jí)保護(hù)，可以使避雷針將雷電過(guò)壓脈沖的能量進(jìn)行分流，以最終流入地下，從而到達(dá)保護(hù)信號(hào)設(shè)備的最終目的，但在進(jìn)行操作過(guò)程中，一定要保證所使用的防護(hù)器的質(zhì)量、性能、及品質(zhì)的好壞，因?yàn)檫@直接關(guān)系到其網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的關(guān)鍵。 ( 4 ) 感應(yīng)雷電是信號(hào)系統(tǒng)浪涌電壓所產(chǎn)生的主要原因，感應(yīng)雷是產(chǎn)生對(duì)電磁、無(wú)線以及靜電等各方面的干擾。而鐵路信號(hào)設(shè)備的纜線大多鋪設(shè)在戶外，非常容易受到感應(yīng)雷電的干擾。因此，一定要在信號(hào)線路的入口處安裝過(guò)電流的保護(hù)裝置，以抑制鐵路信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)涌浪電壓所產(chǎn)生的過(guò)電流，以免造成設(shè)備的損壞。 ( 5 ) 與各終端的供電系統(tǒng)電弧相比，其數(shù)據(jù)通信以及測(cè)控技術(shù)的接口電路，要更加靈敏，因此，應(yīng)選

9、擇光纖電纜來(lái)代替普通電纜作為數(shù)據(jù)通信的傳輸線，以更好的躲避損壞。 5、室外信號(hào)設(shè)備直擊雷的防護(hù)和屏蔽 ( 1 ) 為防止直擊雷，應(yīng)把室外信號(hào)設(shè)備安置于與大地連接的金屬箱內(nèi)，最好的金屬材質(zhì)為鐵，而且金屬箱一定要接地良好，從而有利于屏蔽信號(hào)系統(tǒng)中的雷電電磁脈沖。 ( 2 ) 應(yīng)采用屏蔽電纜連接信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備，并且屏蔽電纜一定要接地良好，或者在沒(méi)有使用屏蔽電纜情況下，用金屬管套設(shè)非屏蔽電纜，然后將金屬管與土壤進(jìn)行直接接觸。 ( 3 ) 尤其在室外信號(hào)系統(tǒng)十分集中的區(qū)域，要安裝質(zhì)量及性能都比擬強(qiáng)大的避雷針，以防止雷電的直擊，以保護(hù)設(shè)備以及電纜和軌道。在確定避雷針安裝位置是一定要考慮能夠防止信號(hào)設(shè)備遭遇雷

10、擊的同時(shí)還要防止避雷針對(duì)設(shè)備信號(hào)的干擾。尤其避雷針的地線一定要與站場(chǎng)內(nèi)的鋼軌、電纜徑路有一定的平安距離(一般大于20m)，以防止雷電還擊。 結(jié)語(yǔ)：綜上所述，防雷對(duì)于鐵路信號(hào)設(shè)備而言是一項(xiàng)長(zhǎng)期性的工作，雷電對(duì)信號(hào)設(shè)備的危害不可防止，但如何能夠通過(guò)行之有效的方式減小甚至防止雷擊對(duì)信號(hào)設(shè)備的影響是工作的重點(diǎn)。因此，在鐵路信號(hào)設(shè)備的架設(shè)及安裝方面，一定要根據(jù)國(guó)家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，選擇符合標(biāo)準(zhǔn)要求的，性能及質(zhì)量完全合格的拉地體，才能夠有效的防止雷擊危害，將影響降至最低，同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，將日常的維護(hù)及檢修工作個(gè)、做到實(shí)處，以更好確實(shí)保信號(hào)設(shè)備的平安運(yùn)行，最終保證鐵路列車的平安行駛。 參考文獻(xiàn)： 【1】 張雪奎.