简谈电磁干扰对铁路信号的影响及应对措施

艾 朋

(中国铁路兰州局集团有限公司嘉峪关电务段,甘肃 嘉峪关 735100)

1 概述

铁路信号设备一般情况下以分散的状态均匀分布在铁路沿线，为此比较轻易受到雷雨天气的干扰，现阶段不断加强铁路防雷技术的研究力度，这期间铁路防雷措施也受到了高度的重视。铁路信号的状态是否良好将直接关系着铁路的安全，为此需要加强对铁路中电磁波影响的研究力度，这是异性具有现实意义的工作。

2 铁路信号的影响

2.1 牵引供电系统存在的影响

牵引供电系统会对铁路信号产生的很大的影响,主要表现为以下两种，其一，牵引传导性产生的干扰，指的是因为牵引电流不平衡产生的影响，这也是影响铁路信号的一个重要原因之一。连接牵引电流和信号系统的主要一个构件就是钢轨，然而钢轨本身的阻抗也是比较大的，再加上变压器线圈本身是不一样的等多种因素，两条钢轨上的分布电流将会出现不均匀现象，致使不平衡的牵引电流将会出现。如果存在不平衡的电流将会促使变压器产生感应电动势，其中感应值是由两轨道之间电流差决定的。若电流差比较大，感应值将会超出标准，这样的情况将会严重影响继电器，进而造成铁路信号设备故障。其二，在火车运行的线路上方，牵引电磁具有负荷比较高的电磁力，这种强电磁力也会对铁路信号地面设备传送较大的电压，进而对铁路信号的地面设备造成一定的影响。这会使通过钢轨、防腐线以及信号电缆构成的环路中产生感应电动势，由此造成信号设备的电压以及载频等信息在信号电缆中的传递不畅通。其中若是存在感应电动势的感应值超过标准值的情况，会将防腐线破坏，甚至有可能破坏电缆的绝缘保护套，造成设备故障，或者遗留设备隐患，进而严重影响运行中的火车。为此，需要对信号电缆的屏蔽层实施有效的接地保护措施，并且将电缆的接地线进行贯通，从而形成贯通地线，再将信号电缆的屏蔽层外部加装绝缘护套，使其避免外界的电磁影响，并且可以将较大的电磁力通过地线传输给地进行释放，然而我们在施工时有好多种接地的选择方式，一般情况下我们会采用单端接地或者双端接地。

2.2 雷电产生的影响

雷电带来的影响是由于自然形成的，雷电主要有以下几种形式，其一，直击雷，这种雷电将会有能量产生，这种能量对信号箱盒内部设备会产生较大的影响，甚至会对机械室内设备造成较大影响，影响铁路的正常运输。目前针对这一现象的主要应对措施是应用避雷针，一定程度上能够降低直击雷的破坏程度，然而却是不能够防止直击雷对设备的影响。为此需要采用更为有效的防护措施，一般情况下在施工期间应当全面焊接钢结构，促使建筑体形成良好的等电位连接体，可以采用钢筋结构直接将雷击电流引入地面,采用这种减少对信号设备产生影响的方式来确定避雷针的设置位置。其二，感应雷，这种雷电不会直接释放电能，但是由于信号电缆、防腐线以及钢轨会形成一个回路，回路中的信号设备会感应到这个巨大的能量，从而影响信号设备的正常使用，同时也会产生电磁脉冲信息，这种信号存在将会严重影响其他信号。随着社会经济的不断发展，铁路信息系统的应用具有广泛的范围，并且铁路设备具有良好的性质，能够长时间处于外界环境中，感应雷能够通过钢轨影响设备，致使感应电动势形成，进而促使设备损坏，严重时将会危及人身安全。为了降低对设备的影响，目前主要采用布置避雷线的方式进行预防[1]。

2.3 贯通地线产生的影响

它产生的影响是有条件的，如果贯通地线产生的电流注入点与信号电缆之间处于对称的形势，这时两侧输入点的信号电缆上将会形成感应电动势，其值为0，但是电流的方向是正确的。反之，这两者之间不是对称的形势，则会形成一定的感应电动势，特别是在一侧的信号线缆上，将会产生特别大的感应电动势，对铁路设备信号将会产生较大的影响。一般情况下，正穿运行的贯通地线，所形成的感应电动势标准要求应当小于60伏。及时在信号电缆外层出现较小的电流，在内部的电动势值也是最大值。如果接触网出现不良情况，产生的电动势则是小于30伏。

3 铁路信号中电磁干扰应对措施

3.1 牵引供电系统干扰应对措施

牵引供电系统的主要应对措施是在站内发码区段的轨道电路中增设带有适配器的扼流变压器，并且将绝缘两端通过回流线进行沟通，以此增加铁芯电流，在变压器次级增加可以起到防干扰，放入适配器，通过建设LC电流类对外界的电磁对铁路信号地面设备的影响降低。由于区间移频轨道电路所应用的线圈是空心的，再加上区间移频轨道电路可以对牵引电流产生较小的影响，因此可以将电流进行平衡。但牵引电流产生奇数次或者偶数次的谐波时，轨道电流的载频通常会选择偶次谐波，最大程度上能够减少牵引电流的影响[2]。

3.2 雷电电磁影响应对措施

为了防止自然雷电产生的影响，应当在设备机房上建设相应的防雷设施，一般情况下采用避雷针方式，然而这个过程需要结合实际情况进行，在适当位置建设，可以有效避免雷击，反之则会吸引雷电的袭击。针对这种情况，需要在机房顶部设计避雷网来预防雷击，然而在雷站避雷设备施工时，应当严格按照相关标准进行施工，同时应当注意避雷网为3m×3m的规格，另外，对外墙需要铺设5根左右的引线，并且确保其与设备线路之间的间距为5m以上，并且都需要与接地设备连接。对于铁磁物质盒则应当确保设备接地，这样可以有效地对电磁场进行屏蔽。在信号系统设备的接口处设置SPD保护器，一定程度上减少雷电产生的电压，进而保证信号的完整[3]。

3.3 贯通地线影响应对措施

在对地线外层绝缘套进行选择的时候需要选用新型环保材料，以此减少线路中感应电动势的形成概率，同时还能够防止泄漏的情况。首先我们在施工中对贯通地线进行埋设时，不能让贯通地线影响到信号电缆，因此一定要把握好贯穿地线与信号电缆之间要有1m以上的间隙，之后保护措施采用填砂的方式。为了提高对线缆外层绝缘层的保护力度，还需要建设监控设备实施贯通线路外层绝缘套的检测，以便及时采取应对措施。

4 结论

综上所述，在铁路沿线线路中最为常见的就是电磁干扰现象，并且范围比较广，具有较严重损害。通过深入研究不同电磁干扰信号产生的影响，进而制定相应的防护措施。电磁干扰对铁路信号而言具有严重的危害，一旦信号受到影响铁路运行将会存在安全隐患。为此，需要进一步研究铁路电磁信号的干扰因素，以此制定有效的防护措施，进而降低不良影响。