中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段 内蒙古包头市 014040
摘要：随着我国铁路跨越式发展战略的全面实施以及大量微电子和智能信号设备的应用，铁路信号系统对防雷提出了更高的要求。因此，有必要对铁路信号防雷系统进行设计。利用现代防雷理论和合理的防护技术，信号设备的系统防雷可以减少雷电的影响，延长设备的使用寿命，提高设备的可靠性。摘要:主要分析了铁路信号设备常见的防雷现状，并在此基础上，重点分析了铁路信号设备的防雷控制措施，为提高铁路信号设备的防雷效果提供基础指导。
关键词：铁路信号；防雷；控制策略
1 雷电对铁路信号设备的危害
雷电对铁路信号设备造成的损害有两种:直击雷和感应雷。直击雷是雷电对铁路信号设备的直接冲击和冲击。雷电灾害对铁路信号设备的影响非常大，破坏程度也比较严重。更严重的情况可能会直接导致信号系统的瘫痪和崩溃。第二，感应雷。这种闪电的影响明显小于直击雷。其对铁路信号设备的影响主要来自雷电的感应磁场。感应磁场对信号系统造成一定的干扰。最直接的结果就是铁路信号设备存在信号错误、信号干扰等问题，不会造成根本性的损坏，所以维护难度大大降低。但感应雷对信号设备的干扰往往导致铁路信号设备显示错误，严重干扰铁路正常运行，给铁路带来不可估量的麻烦。
2 铁路信号设备防雷现状分析
2.1 外部环境恶劣
我国大部分铁路编组站和站都比较偏僻，而且都位于远离市中心的地方。这种地方往往雷电多，外部环境不好。一般有大型轻型桥梁、无限列车调度天线塔、大型起重机等。靠近信号楼，信号楼对容易引起雷电的建筑物非常宽容，缺乏建筑物防雷改造，信号系统设备一般都是远程的，大量的室外信息连接到控制对象和采集对象。其中，轨道电路大面积长距离暴露在外，是电力机车牵引电流的重要通道。由于牵引电网受暂态过电压保护，通过避雷装置接至钢轨另一侧漏入地面，会造成轨道电路不平衡，这种情况下，容易因雷电和暂态过电压对铁路信号设备造成损坏。电磁环境不仅受雷电电磁脉冲的影响，还受牵引线的高电压和电气化区段的大气电流的影响。它还受到电力机车在举升受电弓时产生的电弧辐射的影响。
2.2 雷电的防护措施单一
以往的信号设备多采用的是设计规范的防雷措施和办法，比如SPD防雷，这种防雷器材的质量并不高，所取得的效果也不理想，对电磁环境和综合布线设计的要求并不严格，对铁路信号防雷系统所起的保护作用有限，和先进的铁路信号设备的雷电电磁脉冲防护技术条件方面还存在差距。
3 铁路信号设备防雷安全举措
3.1 提高防雷设备的安装工作质量
防雷设备安装方案的制定是影响设备性能和成本控制水平的关键因素。在制定防雷设备安装的具体策略过程中，技术人员应加强对设备运行的监督检查，根据铁路信号设备的使用需求，制定防雷设备安装的技术方案，使防雷设备的安装完全适应防雷技术应用的实际需求，更好地提高雷电灾害的防治水平。在制定防雷设备安装技术方案的过程中，技术人员必须加强对避雷针装置和避雷线装置的研究，特别是分析两类装置的匹配应用特点，使防雷设备的组合安装策略更加合理，同时提高铁路信号设备的防雷质量，基础设备成本控制的有效实践。避雷针装置应作为铁路信号防雷设备的主要组成部分，特别是防雷设备的保护范围应明确界定并正确设计，使防雷装置的应用能够依靠正确的技术选择，实现防雷设备选型方案的正确制定。
3.2 铁路信号设备的风险评估和防雷分类
根据铁路信号设备雷电电磁环境的特点，参考国外对设备进行雷电风险评估的方法，对铁路信号楼电子信息系统进行相应的分类，并及时进行雷电和感应雷防护。
对信号楼进行综合防雷设备，综合防雷系统以电磁兼容为导向，主要包括直击雷防护和雷电电磁脉冲防护，采用共地、屏蔽、等电位连接，利用分区和分级设备的防雷进行合理布线等综合防雷技术。
3.3 确保互联网设备的安全
随着科学技术的发展，对于铁路运输来说，目前通常是由计算机控制发布命令。其重要性可见一斑，需要保证其设备的安全，避免雷电的袭击。目前应用最广泛的方法是依靠法拉第电磁笼感应原理来保证其设备的安全。所谓法拉第笼，是指将几个防雷设施协调起来，形成一个发达的网络，通常包括避雷针、避雷线、导线和接地设备。控制终端通常依靠系统来防止雷击，效果相对明显。
3.4 综合防雷系统
首先，利用法拉第笼保证铁路信号机械室雷电电磁信号的控制效果。安装法拉第笼时，需要完成避雷带、防雷网、电源连接系统的敷设，搭建系统的法拉第笼，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，根据雷电中地电位反击的主要问题，可以设计铁路信号机械室的等电位，避免多种接地系统接地电阻不平衡引起的地电位反击过大。在实际运行中，有必要加强信号机械室接地网的设计和安装，采用独立接地系统，将铁路信号机械室的相关接地设备与整体接地系统区分开来，以提高铁路信号机械室的保护能力。
3.5 加强避雷设备的安装
雷电屏蔽设备可以有效防止信号设备被雷电直接击中。信号设备占室外设备的比例很大。需要保证这些设备具有良好的电磁屏蔽能力和直击雷防护能力，以保证设备在恶劣环境下的正常运行。在铁路信号机房的继电器室、控制台、机房电源等等电位联结过程中，需要根据实际情况按网格、环或条的方式进行连接。为了减少与地面和墙壁的接触，机械室内的各种组合架、配电架、机柜等设备应安装有效的绝缘装置，并对室内的机械设备做好防雷和接地工作，以防止雷电发生时电荷不能及时导出而对机械设备造成损坏，降低地电位差。
3.6 优化室外环境
室内环境优化的主要目的是避免雷电对室内系统的影响。具体来说，系统中的设备需要绝缘和屏蔽，以避免雷电对系统的影响。此外，通过增加导轨的电流传输电阻，可以减少雷击损坏。相关铁路信号工程人员还应在工作过程中建立完善的铁路系统防雷措施，及时清理可能引起铁路系统雷击的目标物体，避免在雷雨天气使用通信设备。一些信号设备箱要做相应的绝缘保护，保证箱具有良好的电磁屏蔽性能。
4 结论
综上所述，雷电因素对铁路信号设备的质量有着严重的不利影响。随着当前铁路信号设备建设的快速发展，许多铁路信号设备运行和维护人员都将注意力集中在加强对雷电危害的关注，制定铁路信号设备的雷电危害控制策略上。随着铁路行业的不断发展，信号设备的保护将越来越受到重视，对保障铁路安全和财产安全起着重要作用。目前，我国的相关技术已经发展得比较成熟，我们需要注意雷电对信号设备的影响，因此必须加强防雷工作的实施，确保铁路行业不受雷电影响，为铁路行业的发展做出贡献。
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