智能雷電防護(hù)與運(yùn)維系統(tǒng)在鐵路車輛軸溫智能探測(cè)方面的應(yīng)用

郭浩

（中國(guó)鐵路北京局集團(tuán)有限公司 豐臺(tái)車輛段，北京 100070）

1 概述

鐵路車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)（THDS）實(shí)時(shí)采集運(yùn)行車輛的軸承溫度、環(huán)境溫度、軸數(shù)等信息，通過綜合評(píng)估、診斷、預(yù)警來確保車輛運(yùn)行安全[1-3]。從1980年第一代載波傳輸描筆式軸溫探測(cè)儀大規(guī)模投入使用，發(fā)展到現(xiàn)今的THDS，其電子元器件電路集成度越來越高，而絕緣強(qiáng)度低、過電壓和過電流耐受能力差、電磁干擾敏感的特點(diǎn)越來越突出，一旦設(shè)備受到直接雷擊或其附近發(fā)生雷擊，雷電過電壓、過電流和脈沖電磁場(chǎng)會(huì)通過電源線、信號(hào)線等途徑到達(dá)設(shè)備，造成控制設(shè)備損壞或信號(hào)錯(cuò)誤，從而影響設(shè)備的正常工作[4-6]。THDS采取外部防雷裝置+內(nèi)部防雷裝置相結(jié)合的基礎(chǔ)雷電防雷方式（見圖1），為保證防雷裝置的有效性，需人工定期對(duì)浪涌保護(hù)器（SPD）、地網(wǎng)等核心裝置進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)[7-8]。

圖1 THDS基礎(chǔ)防雷結(jié)構(gòu)

2 既有防雷裝置及人工定期巡檢的不足

2.1 地網(wǎng)阻值測(cè)量不符合標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)房基本建在鐵路沿線，一側(cè)是鋼軌，另一側(cè)或是山坡、溝壑、民宅、公路等處所，較差的環(huán)境使得測(cè)量距離很難符合國(guó)際三極法的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)要求，造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

2.2 無法獲得準(zhǔn)確而有效的地網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)

機(jī)房周圍電磁環(huán)境復(fù)雜：上方是高壓接觸網(wǎng)，周圍是鋼軌及交叉敷設(shè)的各種入戶電纜。復(fù)雜的電磁環(huán)境會(huì)對(duì)接地電阻測(cè)量產(chǎn)生感性與容性耦合，同時(shí)也存在阻性耦合影響[9-10]。當(dāng)接觸網(wǎng)電流經(jīng)鋼軌回流時(shí)，會(huì)有部分電流沿鋼軌漏泄入地，在散流入地點(diǎn)周圍相對(duì)于遠(yuǎn)處大地間的電位升高，且通過大地阻性耦合，在監(jiān)測(cè)設(shè)備機(jī)房接地裝置間產(chǎn)生電位差，同樣也會(huì)對(duì)接地電阻的測(cè)量造成影響（見圖2）。……