淺談鐵路信號戶外機柜結構設計中應考慮的問題

杜學金

摘 要：隨著經濟的發展，各處都在興建鐵路，鐵路確實拉動了各地的交流，使得人們的出行變得更加方便。鐵路信號戶外機柜能夠很好地保證鐵路運行時的安全，然而鐵路信號戶外機柜由于其安裝位置的特殊性，很容易遇到麻煩，因此文章針對鐵路信號戶外機柜，首先分析了其可能遇到的環境麻煩，然后總結出了一些其在結構設計中需要考慮的問題，希望對設計人員有所幫助。

關鍵詞：鐵路信號戶外機柜；結構設計；問題；考慮

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.16.223

1 前言

經濟在發展，鐵路也在發展，鐵路信號戶外機柜能夠更好地幫助鐵路的運行，然而，在由于一些環境因素的影響，鐵路信號戶外機柜很容易受到破壞，這極大地影響了鐵路的正常運轉，造成了很大的經濟損失。因此文章中對于鐵路信號戶外機柜結構設計中應該考慮的問題的探討是十分有意義的，希望能夠借此加強鐵路信號戶外機柜對環境的適應性。筆者希望文章能夠得到相關人員的借鑒，不斷改善技術，創造出更有抵抗力的鐵路信號戶外機柜。

2 鐵路信號戶外機柜可能遇到的環境麻煩

鐵路信號戶外機柜，不同于其他機柜，它安裝在戶外，也就是鐵道旁，正是由于鐵路信號戶外機柜的安裝環境，很有可能導致其遇到很多環境上的麻煩。一般情況下會出現以下幾點麻煩：

（1）一些氣候因素會給鐵路信號戶外機柜帶來麻煩，例如溫度、空氣濕度、太陽的輻射以及降水量等，這些都容易對鐵路信號機組產生破壞[1]。

（2）在外界環境中存在的一些霉菌以及一些動物、昆蟲等都有可能破壞鐵路信號戶外機柜。

（3）一些化學物質可能會對鐵路信號戶外機柜進行腐蝕，由于工業生產，可能會排放一些有毒的氣體，例如二氧化硫、氯氣等，這些氣體會破壞鐵路信號戶外機柜。

（4）外部對鐵路信號戶外機柜的沖擊會破壞鐵路信號機柜。

（5）外部的電磁干擾，雷電靜電等也會干擾到鐵路信號戶外機柜[2]。

3 鐵路信號戶外機柜結構設計中應考慮的問題

結合筆者的工作經驗，筆者總結出了以下幾點在鐵路信號戶外機柜的結構設計中應該考慮的問題，希望能夠得到設計人員的重視。

3.1 鐵路信號戶外機柜尺寸標準

鐵路信號戶外機柜需要滿足一定的尺寸標準，只有這樣，才能夠保證其更好地適應外界的環境。安裝尺寸需要考慮到設備的兼容性以及互換性。國家對于機械結構尺寸制定了三個標準，分別是：IEC61969-2-2000、IEC61969-2-1-2000以及IEC61969-2-2-2000，這些標準對鐵路信號戶外機柜的高度、寬度、深度等進行了嚴格的規定[3]。而一般情況下，在設計時，會在外形尺寸和有效尺寸之間留出一定的差值，這樣做是為了使得鐵路信號戶外機柜能夠更好地適應外界環境的變化，不至于受到干擾。

3.2 鐵路信號戶外機柜的密封性

由于鐵路信號戶外機柜工作環境的問題，一定要保證其密封性，否則很容易受到外界的侵襲。國家要求鐵路信號戶外機柜能夠抵擋異物的侵入，標準為：即使不能阻擋全部的異物，也要保證侵入的異物不會影響到鐵路信號戶外機柜的正常運轉。防水性要參照《外殼防護等級的分類》，此外，密封性還能阻擋一定的鹽霧、霉菌等侵蝕。綜合以上因素考慮，我們可以發現選用IP55的防護等級作為鐵路信號戶外機柜的防護等級十分恰當。

3.3 鐵路信號戶外機柜溫度濕度控制

鐵路信號戶外機柜內部的溫度以及適度也對機柜本身有較大的影響，例如，濕熱的環境容易影響到設備的使用壽命也可能導致設備無法正常運轉；高溫高濕都會催化大氣污染物；高濕的環境還會使得大氣中化學顆粒的活性提高；高溫的環境鹽霧等的腐蝕上更加迅速；除此以外，濕熱的環境對于霉菌的生長十分有利，因此，在結構設計時，需要考慮到這些問題。傳統的強迫風冷措施不適宜，這是因為，環境中較差的空氣一旦被帶入機柜內部，流經各元件，就有可能對這些元件造成破壞。在鐵路信號戶外機柜的冷卻上可以考慮風冷、液冷或者熱交換的辦法，這樣的設計更具科學性。除此以外，在機柜的結構設計上還要考慮使用雙層結構，例如前后門、側板等處，在兩層之間添加隔熱材料，這樣能夠很好地抵御外界的溫度等影響。

3.4 鐵路信號戶外機柜物理設計考慮

物理設計考慮的方向有以下兩個方面：

1）電磁兼容問題。電磁兼容性問題的影響一般不大，這是因為，盡管外界環境中會有很多的電磁干擾，然而，鐵路信號戶外機柜的密封性就很好地解決了這些問題，而接下來需要考慮的問題則是機柜內部元件的電連接以及機柜接地的問題。2）安全接地問題。為了實現電氣的連續并且能夠安全接地，機柜的門、蓋板等處需要與框架緊實地連接起來，如果必要，還需要對其設置警告標識。

3.5 鐵路信號戶外機柜材料以及表面涂覆

還是由于鐵路信號戶外機柜的環境因素的影響，使得其很容易受到外界的腐蝕，因此，對于機柜的材料應該萬分注意，使用那些抗腐蝕性能強的材料，例如不銹鋼板。如果所用的材料是普通的鋼材，則還需要在鋼材外進行一層涂覆，以保證機柜的抗腐蝕性。涂覆的材料需要有足夠的穩定性，并且抗腐蝕能力強，與金屬的粘結性強，且表面耐磨，硬度高。可以考慮使用油漆涂覆層或者是塑料覆蓋層。尤其是塑料覆蓋層，其抗腐蝕能力更強，結構更緊密，還能很好的防水、耐高溫、抗霉菌，因此，這是一種更好的選擇。

4 結束語

綜上所述，在目前的鐵路信號戶外機柜的結構設計中確實存在著一定的問題，考慮不是十分完善，這使得這種機柜無法很好地應對各種環境問題，很容易受到傷害。幸而，文章已經列舉出了鐵路信號戶外機柜結構設計中需要考慮的問題，希望能夠得到設計人員的重視，在設計時，不斷進行比對，完善機柜的設計，使得其結構能夠更加完美，更好地抵御外界的侵襲。我相信，有了設計人員的共同努力，將來的鐵路信號戶外機柜一定能更加完善。

參考文獻：

[1]劉巧愿，馬永亮.關于鐵路客運專線信號設備機柜的結構設計研究[J].科技資訊，2014（23）：80.

[2]俞春林，童星星.基于晴天太陽輻射模型的電力戶外機柜熱估算與仿真[J].華電技術，2015（09）：72-74，76，80.

[3]帥起陽.通信用移動基站戶外機柜的應用[J].企業導報，2015（10）：64-65.endprint