铁路信号设备防雷要点分析

2018-12-06嘎玛旺扎

商品与质量 2018年34期

嘎玛旺扎

格尔木电务段那曲信号车间西藏拉萨 850000

对于铁路信号设备应当设置专用防雷保安器，铁路信号设备的电源系统中的电务综合开关箱的输入端应当设置一级电源防雷箱，对于电源屏电源输入端则采用二级防雷箱来进行设置，对于铁路信号设备中的信号机的防雷应当在各信号机的进出线应当在各线接线排相应的端子，上加装防雷保安器以实现对于铁路信号设备的纵向防护。对于铁路信号设备中的轨道电路的铁路信号机械室内送受电端加装防雷保安器以实现对于铁路信号设备中轨道电源的防雷保护。

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进入线缆系统中，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)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。(5)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。

2 预防雷击损害的主要措施

2.1 制定综合防雷计划

防雷是一个复杂的过程，不仅需要较大的技术支撑，而且需要一定的人力物力以及财力支持。防雷首先需要做到有效实际的防雷规划，根据各地铁路系统所处气候条件不同以及地理位置不同的特点，有针对性地制定防雷计划，将重点放在雷电较为多发的季节。运用综合原则制定防雷措施，主要目的是将雷电引起的过电流和过电压及时导入地下，使得各个电阻之间的数值相对具有较大差值，以最大程度减少地面电流的反击力，形成自然的电流差额。注意对工作人员的防护，在安装防雷设备时，工作人员要穿戴完整的防护装备，保证工作人员的生命安全。

2.2 综合防雷电系统

对感应雷击产生的过电压和过电流，可以通过以下几个方面来解决。首先，用法拉第来保证铁路信号机械室的雷电电磁信号控制效果，安装法拉第笼时，需完成避雷带、避雷网以及接电系统的铺设，构建系统的法拉第提高信号屏蔽效率，避免电磁感应对设备正常运行的影响。其次，根据雷电中主要的地电位反击问题，可以设计好铁路信号机械室的等电位，避免遭受雷电打击时多类接地系统的接地电阻不均衡而引起过大的地电位反击。在实际操作中，需要加强对信号机械室中地网的设计和安装，利用单独接地系统，使得铁路信号机械室的相关接地设备与整体接地系统区别开来，提高对铁路信号机械室的保护。

2.3 加强防雷屏蔽设备的安装

防雷屏蔽设备能有效避免信号设备受到直接雷击，信号设备有很大的户外设备比例，必须保证这些设备具有良好的电磁屏蔽能力以及防直接雷击能力，才能保证设备在恶劣环境下的正常运转。铁路信号机械室中的继电器室、控制台和机房电源等的接地汇集线在进行等电位连接过程中需要根据实际情况按照网格形、环形或者条形的方法进行连接。机械室内部各种组合架、电源走线架以及机柜等设备需要安装有效的绝缘装置，减少其与地面以及墙体的接触，并且在室内对机械设备做好防雷接地工作，防止雷电发生时电荷无法及时导出而给机械设备带来的损伤，减少地电位差值。铁路信号设备需要安装专门的防雷保安器，设置各级电源防雷箱，保证铁路信号设备的电源系统的稳定运行。