浅析电磁干扰对铁路信号的影响及措施

摘要：在铁路运输领域，铁路信号系统的正常运行对运输安全非常重要。铁路信号系统中各种元器件种类繁多，精密度高，非常容易受到各种电磁干扰。本文从牵引供电、雷电以及贯通地线三个方面对铁路信号系统产生电磁干扰进行了详细的分析与探讨，并逐一提出了相应的对策，最终为铁路信号的安全及提高信号的传输质量有所帮助。笔者希望通过自身的努力，提高铁路信号的安全和传输质量，为我国铁路技术工作者的决策提供一点参考。

关键词：电磁干扰;铁路信号系统;安全性

一、引言

近年来，随着我国逐渐加快城市化进程的脚步，为了满足人们出行的需要，增进区域间经济交流的需要，以高速铁道为代表的铁路建设，正在极大提升铁路的运行速度和客货运输量。但值得我们深入关注的是，电磁干扰对铁路系统的日常运行带来了危险，严重影响了铁路信号在传输过程中的稳定性，对信号设备正常运行产生了危害，进而可能带来不可预知的严重后果。因此，通过采取有效的措施，尽可能的减少电磁干扰对信号设备产生的影响。在信号传输的过程中，一旦有较明显电磁干扰，有很大几率对铁路系统正常运转带来不可想象的负面影响，甚至会造成对乘客的生命安全和财产带来威胁，电磁干扰已经成为制约我国铁路行业未来发展的不可忽视的因素，保证铁路运输系统的正常运行具有重要的战略意义。

二、分析电磁干扰对铁路信号系统的主要影响

铁路信号系统中存在大量的精密元器件，集成度也比较高，因此，电磁干扰会铁路信号的紊乱，严重影响铁路系统的运行安全，引发安全事故。

（一）牵引供电系统对铁路信号造成的电磁干扰

在我国的铁路系统中，牵引供电系统对铁路信号系统产生的影响，主要体现在以下两个方面。第一，牵引电流不够平衡产生的牵引传导性干扰。轨道电路与列车牵引回流载体相同，在铁路信号系统与铁轨连接的时候，需要扼流变压器发挥作用，铁轨连接时两线圈匝数相一致，牵引电流磁通量方向相反，当磁通量大小保持一致时，就不会对信号设备造成不良影响。但是在钢轨阻抗大小、对地泄漏等因素影响下，则会出现牵引电流不平衡现象，导致电子设备损坏、信号失真等情况出现。第二，牵引电磁干扰。铁路沿线高负荷电路中出现电磁干扰较多，导致信号电缆出现感应电压，降低了信号的传输质量，更有可能击穿绝缘信号线，威胁到列车的运行安全。第三，有时接地电位急剧上升，会出现大地与贯通地线间出现漏电的情况，造成电路短路，进而引发电气信号设备的故障。

（二）雷电对铁路信号造成的电磁干扰

当正负两种电荷互相接近时，并在空气摩擦过程中产生闪电和较强大的电力保护。由于雷源离铁路较远，因此，并不会对铁路信号系统产生影响，然而，雷源产生的雷击，可以对信号产生两种影响，即感应电击和直接电击。感应电击是在放电的过程中会引起周围磁场的变化，形成变化的电磁脉冲，电磁脉冲沿着外部的有效介质损坏电路中的灵敏部件。直接电击是雷电所发出的电荷会直接作用到铁路的信号传输系统当中，在放电的过程中也会产生较大的磁场，引起周围通行环境的改变，铁路信号运行系统产生极大的危害。

（三）贯通地线对信号造成的电磁干扰

在现有的铁路系统运行过程中，贯通地线对地铁信号设备产生的影響主要分为以下两点 ：第一，信号电缆中的电流注入与贯通地线相对称，方向相反，这时候两者产生的感应电动势是相一致的，信号设备的感应电动势为零。第二，信号电缆设备和贯通地线的电流不对称，在这样的情况下，一般信号电缆会产生感应电动势在靠近贯通地线的位置，其电动势会达到最大值。

三、针对铁路信号电磁干扰的有效防范措施

通过前面的分析，我们了解了铁路信号系统中最为常见的电磁干扰种类，这些电磁干扰在危害程度、持续时间、控制难度等方面上都存在一定的差异，因此，提出有效的防范措施，降低安全事故发生的概率，保障列车正常运行，都会带来十分积极的意义。

（一）针对牵引供电系统对铁路信号造成的电磁干扰的措施

降低牵引供电系统对铁路信号造成的影响，第一，可以设置安全防雷或者接地设施，保证整个铁路系统的安全运行。利用铁路牵引供电系统的供电环节，科学合理的设计电路，然后选择合适的电气设备，以此来降低电池和电流的干扰。第二，使用最科学的方式对牵引系统进行供电，为了能够保证回流线的对称性，尽量延长供电回路，确保回流工作能够顺利的进行，防止电流在回流的过程中受到电磁的干扰。第三，优化施工工艺和规范的操作流程，保证整体项目的建设能够符合防电磁干扰技术的相关要求。第四，在铁路运输过程中使用正确的连接方式，对贯穿地线进行连接，防止使用连接或者替代的方式进行电缆的施工，工作人员需要严格按照相关标准的要求和规定进行操作，确保施工的规范性，以此来提高铁路信号系统运行的可靠性。

（二）针对雷电对铁路信号电磁干扰的措施

为了有效预防雷电等自然因素对铁路信号系统带来的电磁干扰，需要在信号设备机械室上构建相关的雷防设备。选择使用避雷网作为接闪器来对雷击进行有效防范，在列车机械室顶部搭建避雷针，同时在铺设防雷设备中严格按照相关的施工技术标准进行作业。针对铁路信号系统中的铁磁物质盒需要检查并确认其有效接地，只有这样，才能够有效屏蔽掉雷电所产生的电磁场，在室外信号设备中成功进行接地体设备的安装作业。

（三）针对贯通地线对铁路信号电磁干扰的措施

为减少线路中感应电动势，需要确保地线外套材质，通常情况下会选择质量较高的环保型材料，在减小接地电阻的基础上，使漏泄能力得到进一步提高。同时，在对信号电缆、贯通地线敷设过程中，也要注意两者之间距离。此外，通过室内监测系统的构建，可以对电缆绝缘指标进行检查和监控，避免信号电缆绝缘层出现损坏情况，并维护信号系统安全和稳定。

结束语

随着我国铁路事业不断发展，电磁干扰问题也引发社会各界密切关注，受到电磁干扰影响也会对铁路系统正常运行造成不良影响。笔者通过从电磁干扰对铁路信号系统的主要影响展开详细的分析，从牵引供电、雷电以及贯通地线等三个方面出发，有针对的提出了相应的措施，确保铁路信号系统的安全和稳定。

参考文献

[1]朱世雄.试析电磁干扰对铁路信号的影响[J].科技创新与应用，2019（24）：55-56。

[2]王顺顺.电磁干扰与铁路信号安全的相关性研究[J].电子世界，2019（18）：161-162。

作者简介：王志刚，（1984-8-）哈尔滨铁道职业技术学院，副教授。

（哈尔滨铁道职业技术学院 黑龙江 哈尔滨 150060）