智能防雷系统在铁路通信、信息系统的应用及展望

马莉

【摘 要】随着我国的铁路建设不断完善，铁路长度里程不断突破记录，铁路的通信、防雷等辅助系统也越来越受到人们的重视，论文通过对我国现已经建设的铁路辅助系统进行科学的探讨和讨论，并对我国铁路辅助系统在建设运行过程中的一些问题进行总结和分析，为我国后续提高辅助系统质量尽一些微薄之力。

【Abstract】Along with continuously improved of China's railway construction， the length of railway mileage continues to break records， communications， lightning and other auxiliary systems of railway have received more and more attention. Paper discusses the existing railway auxiliary system of China scientifically， and summarizes and analyzes the problems existing in the construction and operation of China railway auxiliary system， to provide reference for improving the quality of auxiliary system in China in the future.

【关键词】通信； 信息； 智能防雷

【Keywords】communication； information； intelligent lightning protection

【中图分类号】U285 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）01-0168-02

1 引言

我国对于铁路的安全要求越来越高，尤其是对于铁路通信以及铁路防雷系统的要求，所以我国急需建设铁路系统的防雷体系，但伴随着防雷要求的越来越高，铁路建设上的各种防雷设备也越来越多，现在我国主要防雷设备的维护主要依靠人工使用便携式防雷性能专业检测仪器逐个检测，这种防雷设备的维护方式不但消耗时间非常长，还对人力物力需求很大，对检测人员的安全也有很大的风险，因此我国后期的防雷设备维护的主要目标集中在自动化检测方面，以求做到对防雷设备的随机、全面检测，在提高检测效率的同时降低安全风险。

2 我国防雷设备的发展应用

对铁路设备建设防雷措施是必要的保护措施，只有建立了良好有效的防雷措施才可以保证铁路的通信系统等辅助系统的正常运行。通信系统的防雷措施一般有两种防雷手段，一种是内部防雷措施，而另一种是外部防雷措施，现作具体阐述。

2.1 外部和内部防雷措施

外部防雷措施包括在铁路通信设备外设置避雷针，避雷网等外部物理性防雷手段，铁路通信设备的内部防雷措施一般是通信设备内部的建筑钢筋与设置在通信设备地基以下的地网相连接，使得通信塔与地面电网相接触，在发生雷击等意外事件时可以使雷电沿着通信塔的地线传到地面上，避免对通信设备的损害。内部防雷措施还有设置接地汇集线 、 等电位连接 、 线缆屏蔽及合理布线以及加装浪涌保护器等防护项目 。在我国铁路的不断发展过程中，虽然做了诸多防雷防护措施，但依然发生了一些因防雷措施未做好而引发的一些意外事件，并对铁路的建设造成了一定的损失，所以我国在近几年制定了新的安全标准与行业规范。

2.2 浪涌保护器

在我国原先制定的铁路防雷规范措施中要求有关部门在雷电多发的日期时再进行防雷措施的设置，但在最新的铁路防雷安全措施规范中，因为防雷的日期不能准确预判，所以要求全天候做好防雷措施，因为防雷措施的全面启动，在铁路上设置的浪涌保护器也逐渐增多起来，但是浪涌保护器的维护却极其不便，大大增加了后期维护人员的工作压力，浪涌保护器主要设置在铁路的通信系统中，由于保护的区域大小不同和设备主要保护的方向不同所以设置不同型号的浪涌保护器。在保护电源等设备时，浪涌保护器要单独安装，并且可以在变压器低压侧、 低压配电室柜 、 楼内层配电室 、 机房交流配电屏箱 、 开关电源交流屏、用电设备配电柜并在具有精密性能的用电设备的电源连接端口使用与用电设备相合适的spd，以求做到按照区域的原则对设备进行防雷保护。在通信设备的主机房所使用的交流电压端口要设置两级浪涌保护器来对设备进行防雷保护，浪涌保护器的第一级放在交流电压与通信主机房的拍电箱连接处，第二级安装在高频开关电源，ups交流输入的地方，如果对于防雷措施还是不太放心，可以选择在与通信系统有关的精密电子设备处再设置浪涌保护器，此浪涌保护器要安装在精密用电设备的电源处。

2.3 对浪涌保护器的具体要求

在我国颁布《铁路通信设备雷电综合防护实施指导意见》后，对通信系统的防雷保护措施主要设备浪涌保护器提出了更高的使用要求以及针对不同用电设备所使用的浪涌保护器规格不同。如对通信系统的室内传输线的防雷措施有了更加明确的使用规定，当通信系统室内传输线长度低于五十米时，可以不使用浪涌保护器进行防雷保护，当通信系统的室內传输线大于五十米小于一百米时，需要在通信系统的室内传输线的内外交互口处安装浪涌保护器，当通信系统的室内传输线的长度大于一百米时，不但要在通信系统的室内传输线的内外交互口处安装浪涌保护器还要在与通信系统的室内传输线连接的用电设备交接端口处也安装浪涌保护器。

2.4 spd具体规定

《铁路通信设备雷电综合防护实施指导意见》也对spd的具体使用情况进行了详细的说明与规定。spd的使用必须要根据实际的雷害情况而选择具体的spd使用类型和使用数量。对于通信系统的室外接入的pcm电缆，传输速度达到两兆每秒以上的传输电缆，还有通信系统的控制线都要在ddf架的传输端口处安装spd。对于没有经过ddf架的传输端口的综合管控楼的网管系统以及室外的传输线也要在端口两端安装spd。endprint

对于在铁路运行中的监控系统需要建立防雷保护措施，尤其是室外的监控地点不在联合监控网络的覆盖范围之内时，要在摄像头的数据输入输出以及控制和电源端口分别设置独立的spd，已完善监控网络的防雷保护措施。所有室外设备电源的连接端口处都要安装独立的浪涌保护器和spd，以保护室外的用电设备。

3 未来的防雷设备的发展趋势

3.1 未来铁路系统中的防雷保护措施的主要设计观念

现有的浪涌保护器仍存在着各种各样的问题与不足，但是浪涌保护器不但在现在是铁路系统中防雷保护的主要方式，也是未来铁路系统的主要防雷手段，所以需要对浪涌保护器进行优化和升级，当今时代的浪涌保护器主要存在以下几方面的问题：浪涌保护器的具体运行难以模拟和估测，并且设计人员对如今的浪涌保护器在遭受雷击后的具体运行情况和浪涌保护器的破坏程度没有实际了解，无法对浪涌保护器在遭到雷击后的运行损坏大致有一个正确的预估。浪涌保护器复杂且各个数据传输线路使用数量庞大，后期的维护工作压力较大，所以新一代的浪涌保护器要具有可实时检测并综合在铁路运行系统中出现所有spd状况等数据的功能，使得维护人员对防雷的管理维护更加方便简单[1]。

3.2 未来雷电防护设备所具有的主要系统功能

未来的防雷设计还要具有实时检测、设备管理、数据通信、故障报警、统计报表等更加方便快捷的功能。新一代的防雷设备在发生意外雷击时，不但可以保护设备，导掉浪涌电流，还可以在保护设备的同时，把雷击的时间地点、雷击的次数、雷击后浪涌电流的强度实时建立数学模型，反映到数据管理中心，维护人员可以对雷击的具体情况有更清楚的了解。当发生多次雷击事件后，防雷设备浪涌保护器会发生损坏，无法有效保护铁路系统的运行设备，此时需要防雷设备自主及时向维护人员报警，以做到及时更换损坏的防雷设备，保障铁路的安全运行。另外在防雷设备的设计时要在配电柜的数据采集终端预留显示屏等移动设备接口，使维护人员可以方便地获得浪涌保护器的损坏原因以及全部工作时间的存储数据。

4 结语

随着我国社会的不断发展和时代的进步，我国的铁路建设将会越来越完善，防雷设备的安装以及后期维护工作将会越来越方便，防雷设备的监测工作也将更趋向于自动化、无人化。因此本文对我國现行的防雷设备运行情况及存在问题进行了系统的总结，并对未来防雷设备的发展方向进行讨论，望能对我国铁路系统防雷措施发展及完善尽自己的绵薄之力。

【参考文献】

【1】张艳春.智能防雷系统在铁路通信、信息系统的应用及展望[J].中国新通信，2017（24）：75-76.endprint