铁路信号设备的防雷电综合措施分析

陈世然（四川省地方铁路局铁路工程勘察设计所，成都 610031）

铁路信号设备的防雷电综合措施分析

陈世然
（四川省地方铁路局铁路工程勘察设计所，成都 610031）

如今的铁路信号指标上运用着各种大规模的信号设备，特别是集成电路的运用，更是十分广泛，其中各种不同的信息设备相互交织在一起，而且十分复杂多端，因此对铁路信号设备的防雷电危害措施也应符合相应标准。本文就雷电会对铁路信号设备产生的危害做了简要分析，并阐述了防雷电对铁路信号设备的必要性，并给出了相应的防雷电综合措施，希望能为提升铁路运输的安全与可靠献出自己的一份绵薄之力。

铁路；信号设备；防雷电；综合措施

前言

雷电会极大的影响到人们的生活以及生命财产安全，特别是在铁路运输中，由于铁路上有着很多大规模的集成电路以及各种低耐压器件等设备，雷电给铁路运输带来的危害不言而喻，做好铁路信号设备的防雷电工作是保障铁路运输安全必不可少的关键成分之一。因此，相关部门更应加强和重视对铁路信号设备的雷电防护，降低雷电可能带来的危害，确保人们的安全出行以及铁路运输的畅通无阻。

一、给铁路信号设备带来的主要雷电危害。

雷电可能会给铁路信号设备带来的危害多种多样，主要可分为这几种类型。

（一）直击雷带来的危害。直击雷主要是通过带电的云层直接给地面某一点进行放点，在铁路系统上则会直接给相关信号设备带来危害，就比如钢轨或是信号传输线路等等（2）。在实际中，铁路信号设备会遭受到雷电的击中概率比较小，但是在制作这些设备时，里面放入了很多微电子设备，而这些微电子设备并没有很强的雷电抵御能力，一旦天气变得恶劣，且直击雷持续不断的出现时，就很容易损坏掉这些设备的内部构件，相关信号设备便有可能因此面临瘫痪的现象，这在很大程度上阻碍了铁路运输的正常运行，严重时，甚至会造成人员伤亡现象的发生。

（二）感应雷带来的危害。感应雷主要是指云层以及带电云层间的放电，感应雷并非直接对地面放点，而是通过在电源、相关数据线等这些相关设备上产生感应过压电，形成电子感应，从而造成危害的发生。它会从埋存在地下的电力线缆、或是传输信号线路入侵到信号设备中，这样线路终端电子设备便会受到损坏。

（三）雷电浪涌带来的危害。雷电浪涌一定程度上会干扰到铁路信号设备里的微电子设备，进而影响到正常的通讯。在我国目前的铁路信号设备中，最为常见的雷击形式之一便是雷电浪涌。

（四）雷电冲击波带来的危害。雷电冲击波本身自带的电压很高，信号设备难以承受这么高的电压，诸如高压线、变压器以及供电系统等这些信号设备在受到雷电冲击波的入侵后便会受到损坏。

二、铁路信号设备中防雷电的重要性

我国目前的铁路运输行业发展势头可谓相当迅猛，铁路信号系统的结构十分复杂高深，里面的信号设备也越来越精密，这就要求铁路信号设备的质量以及防雷电措施必须得更进一步加强与提高，不然很容易发生铁路信号事故。就现今看来，铁路信号设备很容易受到天气或是其他因素的影响，尤其是雷电天气，其带来的危害更是难以弥补。就比如，在2011年7月23日一趟北京至福州的D301次列车在行驶到温州市双屿路段时，不慎与杭州开往福州的D3115次列车发生追尾事件，造成D301次列车4节车厢掉落高架桥。追尾事故发生后各方迅速展开救援并已初步查明，主要原因便是“动车遭雷击导致失去动力追尾”。有相关方面的调查显示，在每10次雷击事故中，就有3次是因雷电损坏掉铁路信号设备而致使事故发生（3）。因此，在铁路信号设备中，加强防雷措施和手段至关重要，而且也具有十分重要的现实意义。

三、雷电综合防护措施分析

铁路信号设备的防雷电工作并不是一朝一夕就能做好的工作，而是一项比较系统化且十分复杂的工程，想要更好的提升防雷效果，最好是建立完善出一套健全的雷电综合防护体系。

（一）前期准备工作。首先应严格遵循“”预防为主、防治结合、安全第一”的指导方针，进行铁路信号设备雷电综合防护体系的建立或是完善。因此，务必将现场雷电环境评估到位，具体可从这几个方面入手。

（1）将铁路信号设备周边的天气情况、地理环境、以及雷电活动特征摸清楚，然后依据不同的实际情形，有针对性采取对应的防护措施。

（2）严格按照前期全面规划、中期综合治理以及后期多重保护等原则，并及时更新设计与优化技术，运用直击雷防护结合间接雷防护的综合防护技术，然后进行综合防护体系的设计。

（3）铁路信号设备的雷电脉冲抗干扰程度应根据当地的雷电等级与信号系统进行相对应的防护措施，同时，防雷材料的选用应根据不同的条件来进行相应选择。

（二）防雷防护中信号设备的基本要求。铁路信号设备是保障铁路运输安全和稳定的一项重要设备与前提，所以对其的雷电防护设备要求非常严格，具体应该达到这几项标准。

（1）防雷设备的接入不能影响铁路信号设备的正常运转，也不能改变诸如输出功率以及回路阻抗等方面的性能。同时，还应尽量确保当雷电袭击铁路信号设备时，不会影响到列车的安全和稳定运行。

（2）防雷设备的放电特性应符合被保护信号设备中的绝缘耐压水平，并且为了增强信号设备防雷的可靠性，二者之间还应留有一定的裕度。

（3）为了更进一步控制住雷电过电压的目的，当信号设备的多级防雷措施启动时，需确定好各级防雷设备的逐级工作。同时，为了确保大部分雷电能够流泻到地里面，上一级通常运用的是启动速度较快且通流容量较大的防雷装置。就比如室内信号设备电源馈线防雷分为两级，在确保装置通流容量足够大后，可在室内外的交界处安装上前级防雷装置。一级电源防护则可设在离被保护设备较近的地方，这样当雷电入侵之时，通过两级保护的逐层启动，就可有效防御到雷击。

（三）信号设备防雷措施。

（1）直击雷的防护措施。在铁路信号设备上，防护直击雷的最有效措施就是接闪器，即俗称的避雷针。若是在信号楼的顶部安装上接闪器，雷电便会不减反增。因此，为了有效预防直击雷，降低雷电侵入的概率，应以避雷网作为接闪器安装在信号楼上，这也可以使信号系统免受雷击的侵害。

（2）感应雷的防护措施。电磁场的变化是信号系统弱电设备一项较为敏感的地带，它使感应雷对信号设备的威胁变得更大，所以，务必要加强信号楼内部的防护工作。同时，铁路信号楼中的雷电脉冲防护等级通常是B级，因此，为了降低感应雷对信号设备造成的危害，因根据第二类防雷防护的建筑物，来进行具体的防雷设计。

结束语

综上所述，在实际的雷电防护体系构建中，一定要做好前期的准备工作，并严格遵循信号设备的具体要求，采取相对应的防雷措施和手段，确保铁路信号设备系统的安全与稳定运行，才能降低雷电天气时列车的出行安全，进而有效提升铁路运输的安全与稳定。总之，雷电对铁路信号设备的危害极大，为了进一步确保铁路运输的安全、稳定，以及铁路人员和出行人员人身财产的安全，加强铁路信号设备的雷电防护工作迫在眉睫。

[1]李永毅,傅茂金,邱传睿.铁路信号设备的雷电综合防护体系[J].铁道通信信号,2005,09:1-3.

[2]刘鑫东.铁路信号设备的雷电综合防护体系[J].电子技术与软件工程,2016,05:52.

[3]林斌.铁路信号设备的雷电综合防护体系初探[J].科技与创新,2014,06:34:38.

[4]张志超.铁路信号设备的雷电综合防护体系[J].科学中国人,2015,21:70.

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1007-6344（2016）04-0302-01