铁路牵引变电所的防雷措施分析

于俊海　郭海瑛　李治印

摘 要： 随着经济和科技水平的快速发展，铁路是人们重要的出行方式之一，在人们的交通出行中占据着非常重要的地位。铁道信号设备的安全措施需要进一步改善，其中防雷最为重要，不仅会对人产生致命的危害，且一旦发生危险就很难避免。本文主要从雷电对铁路信号设备的危害入手，进一步分析铁路信号设备的防雷系统以及抗干扰防雷整治措施。

关键词： 铁路信号设备;雷电灾害;防雷措施

【中图分类号】TM862 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）09-0158-01

引言：近年来，我国的铁路系统不断地发展，在技术方面有了较大的进步，其中，铁路信号技术的应用就是一个突出的表现。然而，铁路信号设备主要由电力电控系统构成，因此容易受到雷电的影响，如何有效地防范雷电灾害，使铁路信号系统能够正常顺利地运行是一个需要重点思考的问题。本文对铁路信号设备面临的雷害类型进行分析，在此基础上，提出相应的防雷措施。

1 雷电对铁路信号设备的危害

雷电对铁路信号设备产生的危害类型有直击雷和感应雷2种。直击雷是雷电直接对铁路信号设备产生冲击和影响，这种雷电灾害对铁路信号设备的影响非常大，造成的破坏程度也比较严重，更严重的情况可能会直接导致信号系统的瘫痪与崩溃。其次，感应雷。这种雷电所产生的影响明显要小于直击雷。它对铁路信号设备的影响主要是来自于雷电的感应磁场，通过感应磁场对信号系统造成一定的干扰，最直接的结果就是铁路信号设备出现信号错误、信号干扰等方面的问题，并不会产生根本的损害，因此维修难度大大降低。但是感应雷对信号设备的干扰往往会导致铁路信号设备出现错误的显示内容，这严重干扰了正常的铁路运行，给铁路出现带来难以估量的麻烦。雷电对铁路信号设备的干扰主要是通过入侵信号完成的，主要有3种入侵方式。①通过交流电完成入侵。雷电通过交流电完成入侵时会先进入高压线路，然后通过高压变压器转换为低压再入侵低压设备。②通过轨道电路完成入侵，轨道电路传输线的主要材料是钢轨，钢轨是很容易传输雷电的材料。③通过电缆完成入侵。铁路信号设备连接的主要材料是电缆，电缆是一种很容易传输雷电的材料，当恶劣天气出现时，雷电就很容易通过电缆入侵到室内，导致事故的出现。因此，雷电干扰破坏铁路信号设备的方式是多种的，想要规避或者减少损害还需要从根本环节入手，斩断连接，这样才能够更好地完成铁路信号设备的防雷整治工作。

2 铁路信号设备的防雷整治措施

2.1 加强电气化铁路变电所控制室二次设备抗雷电入侵防护能力

基于现行相关设计标准，需加强电气化铁路变电所控制室二次设备抗雷电入侵防护能力。结合牵引变电所特点和雷电防护分区的原则，对牵引变电所二次回路加装电涌保护器，通过分级泄放，将雷击能量逐步泄放到大地。为监视安装的电涌保护器的工作状态，可根据实际情况配各带有声光报警或遥信报警等辅助功能的电涌保护器。加强所内所外电气隔离措施，避免雷电侵入二次系统而出现全所控制保护失效的严重后果。

2.2 确保电位均衡连接

在雷电侵入铁路信号设备的时候，会在建筑周围的地面出现强烈的电流，使电位呈现放射性。假设铁路信号设备建设在该范围内，会由于电位差的缘故而导致电压入侵的问题，从而破坏信号设备。对此，应当在电源线、金属管道、接地线以及信号线等部分装配过电压保护设备，以达到消除电位差的效果，实现电位均衡连接。同时，还要根据这一标准对防护层的接口处进行处理。一般来说，可以把铁路信号设备的金属管线、窗栅以及地线与地栅连接起来，使铁路信号设备内部的金属骨架与部件构成屏蔽接地栅，以此来防止由于雷电灾害造成的电位差对铁路信号设备形成的危害。

2.3 构建综合防雷电系统

铁路信息系统是一个非常繁杂的系统，里面有许多电子器械设备，对信息技术的要求也比较高，所以一般的防雷设备不能够满足铁路交通的需求。因此还需要采用一种全方位保护的防雷电系统。比如可以选择将多重防护连接在一起，使用天网、地网以及微机控制室电磁屏蔽技术等相结合的方式完成防护。首先，在铁路信号设备控制室安装避雷带以及避雷网，直接将雷电在铁路信号设备室外进行疏散和引流。使用电磁屏蔽技术提高信号屏蔽效率，尽量减轻感应雷对铁路信号设备产生电磁干扰;其次，直击雷可以直接对铁路信号室产生破坏，且出现影响后，雷电电击会出现反击的情况，通过铁路接地系统反复对铁路信号机械室产生破坏。因此，要将铁路信号机械室内的一些设备与整体的防雷电系统隔离开来，这样就阻隔了雷电通过接地系统产生损害的线路，进而有效地保护了铁路信号设备。

2.4 提高防雷设备的安装工作质量

防雷设备安装方案的制定是影响设备使用性能及成本控制水平的关键因素。技术人员在制定防雷设备安装的具体策略过程中，要加强对设备运行情况的监督检查，针对铁路信号设备的使用需求，对防雷设备安装的技术方案加以构建，使防雷设备的安装可以完整的适应防雷技术应用的实际需求，更好的提升雷电危害因素的防控水平。技术人员在制定防雷设备安装技术方案过程中，务必加强对避雷针装置和避雷线装置的研究，尤其要对两种类型装置的搭配应用特征加以分析，使防雷设备的组合安装策略能够得到更加合理的构建，在提升铁路信号设备防雷质量的同时，有效的实践对基础性设备成本的控制。要将避雷针装置作为铁路信号防雷设备的主要组成因素，尤其要对防雷设备的保护范围进行明确识别和正确设计，以便防雷装置的应用可以凭借正确的技术选择实现对防雷设备选择方案的正确制定。

结语：铁路交通是人们生活中常见的出行方式，铁路交通的出行安全问题直接关系着众多乘客以及相关工作人员的人身财产安全。保证铁路交通的安全运行还需要重视雷电对铁路信号设备的损害及其影响。本文从雷电对铁路信号设备的影响入手，分析雷电对铁路信号设备产生影响的途径以及主要影响方式，并根据此提出要完善铁路防雷电系统，提高铁路信息设备的防雷整治工作，保证铁路信号设备的正常运行，从而保证铁路安全出行。

参考文献

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