杭州防雷安全检测有限公司浙江省杭州市310051
摘要：随着铁路信号专业信息化设备的增多，现代化水平的提高，信号设备从车站联锁为核心的点式布局向着信息化、数据化、智能化、网络化的全面承载行车指挥、列车控制的系统布局方向发展，改善信号设备运用电磁环境，全面提升信号专业雷电安全防护水平，避免因雷击或大电流侵入造成设备损坏甚至行车事故就显得尤为重要。
关键词：铁路信号；综合防雷；智能监测系统；研究
引言
铁路运行的安全和广大人民群众的生命和财产安全的关系是最为紧密的。因此，对铁路运行的安全负责，就是对广大人民群众的生命安全和财产安全负责。当下，伴随着一系列技术应用到铁路运输领域，对铁路信号的综合防雷系统的要求也越来越高。当下是信息化的时代，更是科学技术发挥重要作用的时代。因此我们需要不断发展技术，来完善和发展我国的铁路运输业。由于我国地形和地势较为复杂，一些西部环境的气候复杂多变，因此铁路在运输的环境中所途经的环境可能会很差。在这种情况下，我们就需要增加铁路设备点，保护好信号传输的系统，充分利用当代先进的防雷技术，开展系统性的保护，做好防雷工作，以此避免设备或者信号发生中断或者是损坏。雷电防护工作对于铁路的运输工作是十分重要的，因为其能够在很大程度上避免设备的损坏和故障。下面我们具体来谈一下有关铁路信号防雷系统的现状和优化方案等相关问题。
1电子信号设备防雷的价值
我国大多数地区夏季具有雷电多，降水量大的气象特点，相应的雷电灾害产生的概率也较高。在铁路部门中，大量电子信号设备的应用增加了铁路部门预防雷电灾害的难度，加大了相关人员的工作量。科学技术的发展尤其是现代信息技术的发展使得一大批新型电子设备应用到各行各业中，且极大地提高了生产力，电子信号设备在铁路部门中的应用，提高了列车调度的效率，减少了人力投入，更为安全快捷，但雷电灾害有很大可能会给铁路信号系统造成毁灭性的影响，因此，实行有效的措施进行雷电防护是极为必要的。首先，铁路部门必须建立综合全面的防雷措施，并有详细的应对方案。同时，铁路部门需要定期开展所有电子信号设备的检修工作，保证电子信号设备中出现的问题能够及时得到处理。
2雷击对铁路信号设备产生的影响
结合我国现阶段雷击造成的铁路信号设备影响不难发现，这一影响可根据雷电形成与危害形式分为雷电直击、雷电感应两部分，具体影响如下所示：①雷电直击。雷电直击多发生于雷暴活动区域内，雷电雷云直接与地面上一点（建筑物、金属导体、电子设施）之间发生猛烈放电现象便被称为雷电直击，而由此产生的巨大雷电电流往往会对铁路信号设备造成严重破坏。②雷电感应。静电感应作用下的带电云层会使地面某一范围带上了异种电荷，当发生雷电直击后，该范围将产生局部高电压或巨大的脉冲电流，铁路信号设备将因此产生强大磁场或电磁感应高电压，这同样会对较为精密的铁路信号设备造成毁灭性打击。值得注意的是，虽然雷电感应相较于雷电直击造成的危害较小，但较高的发生频率使得其更容易造成雷电信号设备破坏，而由于其产生的雷电高电压能够通过信号线、电缆实现远距离传输，雷电感应对铁路信号设备的影响由此进一步增强。
3预防雷击损害的主要措施
3.1制定综合防雷计划
防雷是一个复杂的过程，不仅需要较大的技术支撑，而且需要一定的人力物力以及财力支持。防雷首先需要做到有效实际的防雷规划，根据各地铁路系统所处气候条件不同以及地理位置不同的特点，有针对性地制定防雷计划，将重点放在雷电较为多发的季节。运用综合原则制定防雷措施，主要目的是将雷电引起的过电流和过电压及时导入地下，使得各个电阻之间的数值相对具有较大差值，以最大程度减少地面电流的反击力，形成自然的电流差额。注意对工作人员的防护，在安装防雷设备时，工作人员要穿戴完整的防护装备，保证工作人员的生命安全。
3.2综合防雷电系统
在铁路系统中，由于各种电子机械设备较为复杂，种类较多，技术含量也相对较高，因此，普通的建筑防雷措施无法满足电子信号设备的防雷需要。目前在铁路信号设备的防雷保护上，多采取地网、天网、综合接地、微机控制室电磁屏蔽与信号防雷电系统结合的防护措施。对感应雷击产生的过电压和过电流，可以通过以下几个方面来解决。首先，用法拉第笼来保证铁路信号机械室的雷电电磁信号控制效果，安装法拉第笼时，需完成避雷带、避雷网以及接电系统的铺设，构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，根据雷电中主要的地电位反击问题，可以设计好铁路信号机械室的等电位，避免遭受雷电打击时多类接地系统的接地电阻不均衡而引起过大的地电位反击。在实际操作中，需要加强对信号机械室中地网的设计和安装，利用单独接地系统，使得铁路信号机械室的相关接地设备与整体接地系统区别开来，提高对铁路信号机械室的保护。
3.3加强防雷屏蔽设备的安装
防雷屏蔽设备能有效避免信号设备受到直接雷击，信号设备有很大的户外设备比例，必须保证这些设备具有良好的电磁屏蔽能力以及防直接雷击能力，才能保证设备在恶劣环境下的正常运转。铁路信号机械室中的继电器室、控制台和机房电源等的接地汇集线在进行等电位连接过程中需要根据实际情况按照网格形、环形或者条形的方法进行连接。机械室内部各种组合架、电源走线架以及机柜等设备需要安装有效的绝缘装置，减少其与地面以及墙体的接触，并且在室内对机械设备做好防雷接地工作，防止雷电发生时电荷无法及时导出而给机械设备带来的损伤，减少地电位差值。铁路信号设备需要安装专门的防雷保安器，设置各级电源防雷箱，保证铁路信号设备的电源系统的稳定运行。其中一级电源防雷箱安装在电务综合开关箱中，二级防雷箱安装在电源屏电源输入端。在进行信号机防雷时，需要在各个接线排的端子中增加防雷保安器，加强对铁路信号设备的综合防护，避免信号机受到雷电攻击出现工作障碍。
3.4构筑完整的三重屏蔽体系
1.建筑物笼式避雷网的自然屏蔽。它主要利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋构成笼式避雷网，将整座建筑物罩住，可以全方位地保护被罩住的建筑顶部、侧面。对置于其中的电子系统，它相当于一个“屏蔽间”，具有对电磁干扰的屏蔽作用。另外对雷击产生的瞬态电位升高起到均衡作用，使笼网各部位的瞬态对地悬浮电位均衡到大致相等的水平。
2.信号楼人工笼式避雷网屏蔽。由人工避雷网（带）、引下线、环形接地装置构成信号楼人工避雷网的屏蔽防雷系统，也将大大减少其内部电子设备受到瞬态雷电电磁脉冲干扰的危险。
3.电源线和信号传输线的屏蔽。进入信号楼内的2路AC380V/220V电源线和信号传输线、通信及网络线都应采用有金属屏蔽层的电缆。当电源线采用架空线引入时，应首先在进入信号楼处穿钢管屏蔽引入。再者，电缆屏蔽层阻挡电磁脉冲的能力，除了与屏蔽层的材料和网眼大小等有关外，还与屏蔽层的接地方式密切相关。
结语
综上所述，铁路信号设备防雷设计具备较高现实意义。而在此基础上，本文涉及的防直击雷设计、防感应雷设计、防雷设计实例等内容，则证明了研究具备的较高实践价值。因此，在铁路信号设备防雷设计相关的理论研究和实践探索中，本文内容可发挥一定参考作用。
参考文献
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