铁路信号系统综合防雷构成及有效运用

铁路信号系统综合防雷构成及有效运用

李恒

中铁第一勘察设计院集团有限公司 陕西省西安市 710043

摘 要：我国铁路交通运输产业在科学技术的推动下，展现出突飞猛进的发展。而为保证铁路良好的运行，就必须确保铁路信号系统可靠运行。对于铁路信号系统造成威胁的重要方面就是雷电攻击，当前信号系统中的电子设备、智能化设备越来越多，如果受到雷击则会造成很严重的后果。对此，本文从铁库信号系统当前防雷状态进行了分析，并研究了综合防雷的构成以及有效运用，意在为今后的铁路信号系统的综合防雷工作积累经验。

关键词：铁路信号系统；综合防雷构成；有效运用

随着我国科学技术水平的提升，我国铁路建设水平也有着飞跃的发展，更多智能化、微电子化、网络化的信号设备被安装子安铁路信号系统中，因此，铁路信号系统的综合防雷等级越来越高。研究和分析铁路信号系统的综合防雷构成，才能更科学地使用防雷技术保护铁路信号系统。当前，铁路信号综合防雷系统已现代雷电保护理论为基础，综合运用等电位连接、共同接地、屏蔽、合理布线、安装防雷保护器等技术，针对铁路信号系统实施分等级、分区域、分设备的防雷保护，意在降低雷电电磁脉冲的影响，保护信号设备，提升设备的稳定性，确保铁路信号系统可靠运行。

1、铁路信号系统的防雷现状

1.1电磁所处环境恶劣

铁路信号系统的设备大多远距离结合大量接收室外信息，这样才能接收到很多远距离的信号。针对该部分的防雷保护系统，也有一定特殊性。防雷保护器与钢轨连接，可以将过大电压引到地面，但是会出现电路不平衡的问题，因为雷电攻击以及瞬态过电压而导致的铁路信号破坏。也就能看出此部分的电磁所处环境非常恶劣，影响到防雷的效果。

1.2防雷措施比较单一

传统防雷措施以设计规范为基础，运用SPD防雷，可是实际防雷器材质量不是很高，所以防护效果也不是很好。防雷不良表现为综合布线的设计要求不是很严谨，电磁环境不够良好，所能起到的防雷效果也比较有限。这种防雷与先进的雷电电磁脉冲保护技术有着一定差距。

铁路信号系统综合防雷的构成

铁路信号系统的防雷技术必须要确保在信号系统遭受雷电攻击的时候，可以在第一时间把雷电形成的过大电压和电流，直接地引导到地下，从而保护信号系统不会遭到雷电损害。铁路信号遭受雷电供给，可以确保信号系统可靠运行。具体的防雷构成如下：

2.1避雷器

在防雷装置中，人们常用的一种室外防雷装置就是避雷器，该装置的作用是，避免暴露在自然环境中的高层建筑、高压轨道电缆、传输装置，遭受到雷击。而避雷器也有另外一种名称，则是接闪器，具体构造成分以金属居多，可直接用来迎接雷电攻击。避雷器的具体组成包括三个部分，避雷带、避雷针、避雷线。避雷针为金属材质的装置，本质为金属杆，安装在需要避雷系统的最顶端，用其迎接雷电；而后是避雷线，其一般与高压输电线连接，也是金属线，用来保护高压线路，避免线路受到雷击；避雷带则由金属网构成，用来保护相应设备或者建筑物。

2.2室内防雷

对于电子信号设备进行防雷保护的装置，是一种简单的室内防雷技术，在设备上安装电压过高的保护装置，如果设备受到雷击，保护装置就可以释放出能量，从而保护电子信号设备。通常情况下，室内防雷技术分成两种，一种是电源线防雷，另一种则是传输线防雷。第一种，电源线防雷技术。当防护设备遭受雷电攻击的时候，产生的电压非常大，并且电流也非常大，这二者会经过电源线伤害到电子设备和计算机。常规雷电防护装置对于电子设备的雷击保护不是很有效，因为雷电攻击会一次性地释放出很多高压电流，因此在电源线里面有很多残余高压电流，也就能损伤到电子设备。而想要避免电子设备不受伤害，电子设备信号不受攻击，铁路技术人员设计了分级保护装置，有效地把高压电流传输到地下。具体做法为，针对信号源的总线，设置首级的高压雷电的释放装置，并在该装置的5米位置，安装上次级电源避雷器。第二种，信号线路的防雷装置。信号线路用来联通室内和室外，以此来确保信息传输安全有效，因此，信号线路的两端，有很多的电子集成设备，并且密集程度比较高。同时，随着科学技术的发展，电子集成线路也更加智能化。此背景下，电子信号源可以接受高压电流的能力降低，如果雷电攻击到电子信号源，那么电子设备就会被破坏，铁路信号的传输变得不可靠。这时必须针对信号源的两端，设置防护装置，从而保证信号设备可靠工作，以维护信号传输的可靠。

铁路信号系统防雷构成的应用

3.1应用整体化防雷措施

在铁路信号系统方面的综合防雷，一定要从整体的角度考虑，以综合化系统性防雷措施进行防雷。铁路信号系统的防护系统，并不是一个单一的系统，而是综合性系统，因此工程量比较大，防护方面比较多，这样才能从更多方面对信号传输进行保护。以国家防雷技术标准和铁路技术标准为依据，详细地分析铁路的不同路段，设计具体防雷措施，合理应用防雷技术，制定出整体的防护方案，然后依据方案开始防雷工程，从内部到外部，由上面到地面，涉及到强电和弱电，进行统筹综合化分析，形成可行的方案。在合适部位安装避雷器，运用合适避雷措施，从而实现高质量防雷。

3.2设置分级防护装置

从雷电入侵去看，对铁路信号进行攻击的方式非常多，一般情况下，一种方式是经过电源线引入，第二种方式是经过分线盘电缆线引入，第三种方式是经过控制室天线引入。所以，在实际应用综合雷电防护技术时，一定要进行分级和分层的防护。特别是在信号源部分，一定要设置风机的防护设备，在保护信号源的时候，可以将高压的电流传输到地下，从而达到保护铁路信号系统的作用。这时铁路技术人员一定要以铁路信号特点和雷电分布特点为依据，进行综合化考量，从而合理应用综合防雷构成。以能量配合的原则为标准，以保证达到防雷功能实现。

结束语：

综上所述，铁路信号系统的防雷构成比较复杂，因此应当综合化地采用防雷措施，同时合理设计分级的防护装置，从而尽量避免雷电电磁脉冲的影响，保护信号设备，提升信号系统中各个设备的稳定性，保证铁路正常运行。

参考文献：

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