試析雷擊對鐵路信號系統的影響

董躍林

【摘要】鐵路行業隨著現代科技的發展已經跨入信息化時代，信號系統的技術保障非常重要但卻很容易遭受雷擊危害影響。本文介紹了雷擊對鐵路信號系統的影響類型以及影響途徑，同時闡述了鐵路信號系統避免雷擊影響的措施。

【關鍵詞】雷擊鐵路信號系統危害影響

一、前言

我國社會經濟的快速發展和社會化進程的不斷進步，讓鐵路系統在城市建設中發揮越來越大的作用。而鐵路在交通保障過程中如果發生事故經常都是因為信號系統的原因，鐵路信號系統很容易遭受雷擊的危害影響，應該加強雷擊影響分析研究并針對性的根據實際情況采取更加科學合理的信號系統防雷措施。

二、雷擊對鐵路信號系統的影響類型

（1）電磁脈沖。如果雷電正面擊中設置了信號設備的建筑物或裝有信號設備場所附近的建筑以及地面高聳出來的其他物體，雷擊形成的雷電電磁脈沖就會在信號系統里面產生電流或者過電壓。（2）電磁感應。當雷云在放電或者雷電在雷云之間，在不遠的戶外傳輸信號電纜線、信號路線、埋地電力線、設備間連接則會有電磁感應同時侵入設備的現象叫做感應雷。（3）沖擊波。假如沖擊波電壓的幅度沒有高到用動作高壓避雷針和擊穿變壓器絕緣侵入回路時，其實雷電沖擊波還可以通過繞在組間分布電容藕合的方式，入侵到信號低壓回路，讓信號電源設備產生過電流和過電壓。（4）軌道電路。當雷擊侵入信號設備的軌道電路時，軌道電路的傳輸線一般是比地面高出很多的鋼軌。由于受到地理環境的影響，有的鐵道旁的高大物體很容易遭到雷擊，例如大山、樹林、大橋等。（5）雷電浪涌。引起人們更加關注的一種雷擊危害影響是這幾年來電子設備比如說計算機聯機設備的連續運用，而且它的雷電防護方法也在推崇出新。這類雷擊危害的主要原因是電流和通訊線路在雷擊發生時感應的電流浪涌而造成的，而不是因為直接雷擊大部分平常的電子設備而引起的危害。（6）直接雷擊。直接雷擊是指雷電活動區域內直接通過建筑物的構架、鋼軌對地放電及其信號傳輸的路線而產生的一種電擊現象。

三、雷擊影響鐵路信號系統的主要途徑

（1）從交流電源系統侵入。雷電擊穿高低壓間的絕緣層是因為它從交流電源系統侵入后，經過高壓電線傳至沒有裝避雷設備的高壓變壓器造成的。（2）從軌道電路侵人。雷電波向信號設備采用鋼軌作為傳輸線的軌道電路侵入后到達軌道電路器材，從而造成器材的破壞。（3）由電纜通道侵入。即使電化區段使用地下電纜，但是因為雷云對地放電的主放電電流會產生垂直電場和可以在電纜通道中感應出很高雷電亞的水平電場。雷電波侵入了連接鐵路信號室內、外設備的電纜，而且還被傳到了室內設備造成內部設備的破壞。

四、鐵路信號系統避免雷擊影響的應對措施

1、充分利用各種防雷設備。（1）避雷針：它可以很好地預防直擊雷。對于面積不是很大的工程設施和建筑物有很好的保護作用，而且它是很平常的避雷工具。（2）避雷線：避雷線是一種懸掛在被保護物體上方的和避雷針一樣為了保護電器設備將雷電引向自己并通過接地系統導入大地的也叫架空底線的接地導線。（3）避雷網、避雷帶：主要是為了防雷保護建筑物的一種欲避雷線方雷裝置相似的東西。（4）避雷器：有三種主要的避雷器，分別是：管型、閥型和使用最廣泛的氧化鋅避雷器。

2、改善鐵路通信設備的室外環境。為了使雷電流通過低阻抗接地系統向大地泄放時讓信號系統處于雷電電磁波屏蔽中，以此來保護人員、設備和建筑物的安全，所以要規范等電位連接和基站建設，因為現行的鐵路信號電纜一般都可以達到幾十公里長，所以在所有的電纜之間都要做好屏蔽連接，為了達到防雷的作用，還要求適當的多處接地。

3、加強室內設備防雷措施。（1）電源系統的保護：為了對低壓線路進行過壓保護、防止浪涌電壓竄入為電子設備造成損壞、抑制電源浪涌電壓，所以要在室內核心電子機柜的單元電源入口和電源線路入口安裝電壓保護裝置；（2）信號設備以及計算機系統的保護：為了保護信號設備等電位和符合要求的地線的可靠連接，所以信號樓內的室內不僅要形成連接均勻、完善均壓環的一層蔽網，還有信號方面也要在計算機房、控制室、機械室、電源平室通過銅條在墻角環相連接的地方做好均壓。在機械室附近遭受雷擊后，為了最大可能的減少雷電對室內信號設備的影響、屏蔽雷電產生的強電場干擾，故而在機械室安裝法拉第籠。

五、結語

綜上所述，鐵路信號系統要避免雷擊危害影響安全順利發揮作用，必須加強對雷擊影響的分析研究，才能在信號系統的完善構建過程中采取科學合理的防雷措施。

參考文獻

[1]尚淑芳. 淺析鐵路信號設備的防雷設計[J]. 數字技術與應用，2010（03）

[2]盛其成. 雷電危害及防護淺析[J]. 科技信息，2011（09）