电磁干扰对铁路信号的影响研究

王蓓

（兰州交通大学铁道学院实践教学办公室，甘肃 兰州 730000）

任何信号设备都会受到雷电和较大牵引电流带来的威胁，铁路信号设备是保障铁路安全运行、提高运输效率的重要基础设施。铁路信号设施设备以前应用的一些机电产品的绝缘程度较高，抵抗雷击的能力较强，但是没有将防雷作为一个整体进行考虑。铁路上的信号设施设备都是分散在铁路沿线，很容易受到雷电天气的影响，我国针对防雷技术的不断发展，整个信号防雷设备工作逐步受到重视。铁路信号设备能够正常运行关系到整个铁路运输的安全，研究雷电和较大牵引电流对信号系统的影响具有较大的意义。

1 铁路信号的重要性

在整个铁路系统的运行过程中，铁路信号的正常运行可以保证整个铁路系统运行的稳定，在当前铁路系统的不断发展中，很多先进的精密仪器被应用到铁路的运行系统中，但是也存在很多安全隐患，如雷击对铁路系统的影响，还有铁路系统内部各个用电工具之间的滋扰，产生的一些电磁场都会对信号系统的运行造成很大影响。铁路运行系统自身的信号控制和自我保护系统比较完善，不会受到外界的干扰，也不会影响到铁路的运行。对铁路信号的安全隐患进行研究，是当前需要关注的一项重要问题。

2 电磁干扰对铁路信号的危害性

电磁干扰对铁路信号有着较大的危害，电磁干扰会使铁路信号出现紊乱，导致运行的火车接收不到正确的信号，从而引发各种安全隐患。1）雷电对铁路信号的干扰。铁路整体的占地面积较大，很容易受到直击雷的袭击，我国铁路设备电子化的程度越来越高，但是整体的抗干扰能力越来越差，而且很多的建筑物都是采用钢筋混凝土结构建造的，建筑物在电气方面是连通的，为防雷提供了一定的条件。2）牵引电流对信号的干扰，铁路沿线的强电磁会会产生感应电，导致线路信号传输的质量下降，会导致信号的绝缘层被击穿，危及到行车的安全性。电磁干扰铁路信号存在的危害主要体现在：一是铁路信号无法及时发送，导致司机不能判断是否需要停靠，会引发严重的交通混乱；二是电磁干扰会导致列车走向岔路，会导致铁路信号紊乱，不能发出正确的指令，会导致铁路交通的瘫痪。可见电磁干扰对铁路信号的影响是较大的。

3 电磁干扰对铁路信号的影响分析

3.1 电磁干扰对铁路信号的影响

3.1.1 牵引供电对铁路信号的影响

牵引供电系统的干扰主要包括牵引传导和牵引电磁干扰，传导干扰主要是由电流的不平衡引起的，也是导致铁路信号受到影响的最重要因素，其中连接信号设备和牵引电流轨道的阻抗力较大，变压器的线圈会存在不对称的现象，导致轨道的电流不平衡，另外电磁干扰会导致铁路沿线出现高负载线路，产生的电磁波会影响到铁路信号的传输质量，因此对于铁路接地方式的选择一定要科学合理。

3.1.2 雷电对铁路信号的干扰

在大气中两种不同的电荷云接近时，会产生较大的电力保护，然后产生闪电。其中雷击对铁路信号的影响是相对比较大的，直接雷击会直接作用于铁路信号传输系统，其造成的危害比较严重。另外感应雷电是通过形成较大的磁场脉冲导致电路中最敏感部分的脉冲，对信号造成破坏。

3.2 电磁干扰控制技术

3.2.1 对电磁的屏蔽

对电磁的屏蔽主要是通过对一些辐射和干扰及时隔断，能够有效抑制电磁对信号造成的干扰，通常的做法是将容易受到干扰的区域进行包围，将容易受到干扰的区域进行隔离。一是静电屏蔽，防止静电场和磁场的影响，二是电磁屏蔽方法，对一些交变磁场和变电磁场进行屏蔽，防止对铁路信号造成影响。通常采用的一端接地的方式需要采取措施限制保护层上的过压电，同时安装保护器，防止电缆的保护层被击穿。双端接地的方式主要是在铁路沿线埋设通信电缆，能够屏蔽牵引电流和外界一些电流的干扰，电缆的屏蔽层需要双端接地，能够有效阻挡电流对铁路信号的影响。对电场进行屏蔽的方式主要是采用金属体材料和接地方式，

3.2.2 滤波技术

滤波技术在对电磁信号的阻隔中起到十分重要的作用，也是一项比较重要的技术，主要是利用滤波器对电磁干扰进行全面过滤，滤波器分为高通滤波器和低通滤波器，其中低通滤波器在防电磁干扰中被广泛应用，同时滤波器还可以根据铜带进行区分，分为宽带和窄带，窄带滤波器的应用比较广泛。滤波器主要能够保持电子设备内部产生的噪声不会泄露，通过选择性的阻拦或者是分流有害的电磁波，能够降低进入到保护电子器件中的有害噪声信号。一是进行设备内部的隔离，由于各项设备器件体积较小，很容易造成电路之间的相互干扰，需要对不同类型的电路进行隔离，通过对互联线进行滤波，能够达到隔离的效果。二是对电缆进行滤波，电缆是接收干扰和辐射干扰最有效的天线，需要对电缆采取屏蔽和滤波的方式，在一定程度上能够减少电磁干扰，通过在屏蔽电缆的两端使用滤波器，其电磁的辐射强度会减小。滤波器通常是做成连接器的形状，在安装的过程中可以进行互换，滤波的特性相对较好，能够将产生的高频电磁及时过滤掉，确保铁路信号不会受到干扰，而且具有较好的接地效果，能够保证射频阻抗。

4 结语

综上所述，在当前铁路事业的快速发展中，铁路运输已成为当前比较关注的一个重要问题，在铁路系统中应用到很多先进的高科技电子设备。铁路系统面对的电磁环境比较复杂，而且覆盖的范围比较广泛，其中很多精密设备仪器容易受到电磁信号的干扰，造成电缆的烧损，引起较大的危害，需要根据铁路信号存在的情况，采取有效的措施对电磁干扰抑制。