丁明陽

中國鐵路北京局集團(tuán)有限公司天津電務(wù)段 天津 300140

鐵路信號(hào)能夠有效提高鐵路運(yùn)輸?shù)男?，保證鐵路在運(yùn)輸過程中的安全性，實(shí)現(xiàn)鐵路信號(hào)的信息化及信息化管理發(fā)展的主要方向?，F(xiàn)代鐵路信號(hào)在設(shè)備信息化管理方面具有一定的成就，比如微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)及檢測(cè)系統(tǒng)都被廣泛應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過程。但是在現(xiàn)代鐵路跨越式發(fā)展戰(zhàn)略不斷實(shí)施的過程中，大量的智能化、電子化及網(wǎng)絡(luò)化信號(hào)設(shè)備中，其對(duì)于信號(hào)系統(tǒng)防雷提出了較多的需求。

1 鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷現(xiàn)狀

相關(guān)研究表示，雷電電磁脈沖的干擾是導(dǎo)致信號(hào)設(shè)備損害并且降低壽命的主要因素。我國鐵路大部分的車站及編組站都是在遠(yuǎn)離城市中心背景下創(chuàng)建，信號(hào)樓附近具有大型燈光橋、大型吊機(jī)等容易導(dǎo)致雷電的高大建筑物，并且在實(shí)現(xiàn)設(shè)備技術(shù)改造過程中，建筑物防雷的改造大部分都是同步進(jìn)行，信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備都是遠(yuǎn)距離大量的和室外信息收集對(duì)象及控制對(duì)象進(jìn)行連接，從而導(dǎo)致軌道電路不平衡，容易受到瞬態(tài)過電壓及雷擊的損害。

2 信號(hào)綜合防雷現(xiàn)狀分析

（1）防雷模塊狀態(tài)缺少監(jiān)管?，F(xiàn)行2015版《鐵路信號(hào)維護(hù)規(guī)則》明確帶劣化指示防雷模塊不需測(cè)試后，防雷模塊運(yùn)行狀態(tài)的日常監(jiān)管，主要靠劣化報(bào)警和人工巡檢完成。不能主動(dòng)掌握?qǐng)?bào)警信息，中繼站、線路所等無人站巡查不易，造成間隔周期長，防雷設(shè)備損壞劣化得不到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)與處理。

（2）防雷模塊更換流程繁瑣。失效的防雷模塊需要及時(shí)的更換，而目前備品備件集中在段、車間中，特別是大量無人值守車站（中繼站）備品備件并不充分。日常巡檢中又不可能隨身攜帶大量備品備件，即使攜帶，也存在和現(xiàn)場(chǎng)損壞防雷器件型號(hào)匹配不一的問題。因此對(duì)于車站損壞防雷器的更換，需要巡查人員第一次發(fā)現(xiàn)記錄，然后第二次前往時(shí)攜帶更換，這樣造成人員工作量、費(fèi)用增加的同時(shí)，也存在安全隱患。

（3）信號(hào)樓綜合地網(wǎng)阻值測(cè)試繁瑣。車站信號(hào)樓綜合地網(wǎng)阻值測(cè)試，主要靠人員按期檢測(cè)。需要攜帶設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)打樁拉線、手工記錄，耗費(fèi)日常工作時(shí)間，增加了工作人員的工作量。由于地阻的測(cè)試值與環(huán)境、地形、打樁位置、測(cè)試方法、測(cè)試人員素質(zhì)有關(guān)，因此地阻測(cè)試對(duì)測(cè)試人員的素質(zhì)，也有比較高的要求。

3 鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)防雷技術(shù)研究

（1）加強(qiáng)防雷屏蔽設(shè)備的安裝。防雷屏蔽設(shè)備能有效避免信號(hào)設(shè)備受到直接雷擊，信號(hào)設(shè)備有很大的戶外設(shè)備比例，必須保證這些設(shè)備具有良好的電磁屏蔽能力以及防直接雷擊能力，才能保證設(shè)備在惡劣環(huán)境下的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。鐵路信號(hào)機(jī)械室中的繼電器室、控制臺(tái)和機(jī)房電源等的接地匯集線在進(jìn)行等電位連接過程中需要根據(jù)實(shí)際情況按照網(wǎng)格形、環(huán)形或者條形的方法進(jìn)行連接。機(jī)械室內(nèi)部各種組合架、電源走線架以及機(jī)柜等設(shè)備需要安裝有效的絕緣裝置，減少其與地面以及墻體的接觸，并且在室內(nèi)對(duì)機(jī)械設(shè)備做好防雷接地工作，防止雷電發(fā)生時(shí)電荷無法及時(shí)導(dǎo)出而給機(jī)械設(shè)備帶來的損傷，減少地電位差值。鐵路信號(hào)設(shè)備需要安裝專門的防雷保安器，設(shè)置各級(jí)電源防雷箱，保證鐵路信號(hào)設(shè)備的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。其中一級(jí)電源防雷箱安裝在電務(wù)綜合開關(guān)箱中，二級(jí)防雷箱安裝在電源屏電源輸入端。在進(jìn)行信號(hào)機(jī)防雷時(shí)，需要在各個(gè)接線排的端子中增加防雷保安器，加強(qiáng)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的綜合防護(hù)，避免信號(hào)機(jī)受到雷電攻擊出現(xiàn)工作障礙。

（2）組合架的連接。在具體的設(shè)備機(jī)械建筑中，對(duì)于同一排組合架之間的等電位連接系統(tǒng)都是通過導(dǎo)線串聯(lián)實(shí)施的，而這種導(dǎo)線通常為多股銅絲導(dǎo)線，橫截面積較大，若串聯(lián)電路中某一點(diǎn)出現(xiàn)連接故障，整個(gè)組合架的等電位就實(shí)現(xiàn)不了，故為了避免這種問題的出現(xiàn)，可以考慮采用并聯(lián)的方式對(duì)等電位電路進(jìn)行連接。

（3）加快排流。由于鐵路信號(hào)設(shè)備的管轄范圍隨著鐵路運(yùn)營的需求越來越大，鐵路信號(hào)設(shè)備的連接范圍也在擴(kuò)大，而通常設(shè)備與鐵軌是直接相連的，與設(shè)備機(jī)房的多重防護(hù)相比，鐵軌是直接裸露在外界的導(dǎo)電體，若遭遇雷雨天氣，則更易受到雷電侵襲，從而造成鐵路信號(hào)設(shè)備的損壞，因此，對(duì)于鐵軌來說，要實(shí)現(xiàn)有效的排流，加快電流的入地速度，從而將威脅降到最低[1]。主要的措施體現(xiàn)在對(duì)建筑物的屋頂、電源入口、室外軌道電路等地方安裝可靠的防雷設(shè)施，通過多個(gè)設(shè)備分流，加快電流的入地速度。

（4）接地匯集線及等電位連接。對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的機(jī)房、繼電器室、電源室要進(jìn)行接地匯集線的連接，保證設(shè)備機(jī)房在雷雨天氣能夠與其他供應(yīng)室保持連接狀態(tài)。其次，對(duì)于機(jī)房的所有設(shè)備都應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的絕緣方式，在設(shè)計(jì)時(shí)也要注意機(jī)房設(shè)備的防雷和安全地線與接地匯集線連接。對(duì)于設(shè)備機(jī)房占地面積較大的地方，要增設(shè)單點(diǎn)冗余地線再連接到接地匯集線，對(duì)于不同樓層的設(shè)備機(jī)房的接地匯集線連接也要注意可以增設(shè)不同建筑的總接地匯集線，以便于后期維護(hù)工作的進(jìn)行。

（5）信號(hào)設(shè)備室內(nèi)感應(yīng)雷防護(hù)。信號(hào)設(shè)備室內(nèi)感應(yīng)雷的防護(hù)包含法拉第屏蔽籠設(shè)置、信號(hào)設(shè)備接地匯集線等電位連接設(shè)置這兩項(xiàng)措施。其作用為LPZ1區(qū)：電路中的浪涌通過邊界上分流和邊界上的SPD得到限制，減小了外部電磁場(chǎng)在建筑物內(nèi)的感應(yīng)浪涌。同時(shí)雷電電磁場(chǎng)能被空間屏蔽衰減，保證信號(hào)設(shè)備在電磁場(chǎng)空間中免受感應(yīng)雷的干擾及過電壓損壞。法拉第屏蔽籠及信號(hào)設(shè)備接地匯集排設(shè)置、材質(zhì)及安裝要求應(yīng)滿足《鐵路信號(hào)設(shè)備雷電及電磁兼容綜合防護(hù)實(shí)施指導(dǎo)意見》及《鐵路防雷及接地工程技術(shù)規(guī)范》（TB10180-2016）要求。

4 結(jié)語

整體防雷技術(shù)是電氣電子設(shè)備系統(tǒng)最有效的防護(hù)技術(shù)，它運(yùn)用均壓、屏蔽、分流和良好地網(wǎng)導(dǎo)流等理論，很好地應(yīng)對(duì)了雷電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的電磁干擾問題和電路破壞問題，總的來說，鐵路信號(hào)微機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備是一套系統(tǒng)工程，雷電防護(hù)應(yīng)當(dāng)全方位的考慮，綜合治理，多層次設(shè)防，選用合適的防雷元件，利用科學(xué)的防雷技術(shù)，提高系統(tǒng)的整體雷電防護(hù)水平。