浅析铁路信号设备的防雷设计

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摘要：在铁路信号防雷设计中，明确设计规范和设计相关标准对提高设计质量和防雷效果具有重要的价值和作用。本文将讨论这方面的内容，详细分析铁路信号防雷设计的细节和要点，系统地分析和研究防雷设计的相关危害和预防方法。在防雷设计中进一步提高铁路信号现代化设计的智慧和效率，为铁路信号设计的不断完善做出贡献。
关键词：铁路信号；铁路运输；防雷设计；研究分析
随着电子信息技术和通信技术的发展，各种电子设备在铁路信号设备中的应用越来越广泛。电子设备在铁路信号设备中的应用，提高了铁路信号设备的效率。会带来一些安全风险。雷电的自然现象对铁路信号设备的安全运行有着重要的影响。为了保证铁路信号设备的安全稳定运行，铁路信号设备应加强防雷措施。
1、综合防雷整治施工中应注意的问题
1.1隐蔽工程质量
施工部门和施工监理单位必须注意隐蔽工程的施工质量，因为一旦地面网在某一点发生断裂，就会发生等电位破坏。因此，地面连接应焊接和处理。地面测试杆应安装在东北方向，以确保接地网的接地电阻在冬季是正常的。
1.2各级防雷器的参数要匹配
避雷器位于每个区域，最好在配置上使用同一制造商的产品，因为相同制造商的产品参数基本相同。如果各区域的避雷器参数不一致，则容易导致一级断路器在第一级断路器前损坏第二级断路器，造成严重的系统停电。所以，配置时应该按照以下原则配置，即前一级大于后一级，如：室外0区大于机械实1区，机械实1区大与机房2区。
1.3关于既有机房防雷贴面柜施工
在有机室内防腐贴面施工中，布线时应注意施工安全.引线应安装在配电板前面的终端上。不应移动原螺杆的后螺丝盖，并应增加螺旋盖。这避免了因拆除终端而造成的不安全因素。为了保证正确的引线，首先要写好塑料管，后面要铺设好。塑料管的书写方法是：分线盘端子号一贴面柜防雷元件位置编号X—X。
2、雷电对铁路信号设备的危害分析
2.1直击雷
直击雷是指将带电的云直接释放到地面的某个点。铁路系统表现为对相关信号设备的直接损坏，如与铁路的直接碰撞，或对信号传输设备的直接雷击。一般来说，铁路系统的有关信号设备不太可能被闪电直接击中。然而，由于在生产过程中放置了大量的微电子器件，使得这些器件的抗雷性能较差，有些微电子器件甚至不具备防雷的功能。
2.2冲击波
假如冲击波电压不足以侵入高压避雷针电路和变压器绝缘击穿的动作，实际上，雷电冲击波也可以通过群间的分布电容侵入信号低压电路，从而产生信号电源设备产生过电流和过电压。
2.3轨道电路：
当信号装置被雷击进入轨道电路时，轨道电路的传输线通常比地面轨道高得多。由于地理环境的影响，铁路沿线的一些高大物体易受雷击的影响，如山岭、森林、桥梁等。
2.4雷电浪涌
引起人们注意的雷电灾害。造成这一雷击的主要原因是雷击和通信线路造成的当前冲击，而不是电子设备造成的最常见的直接雷击。伤例如，近年来，电子设备、各种计算机连接设备的不断使用，及其防雷方法也是比较新颖的。
3、铁路信号综合防雷整治方案
3.1直击雷防护―避雷针
避雷针保护通常用于直接防雷。普通的避雷针，通常是一根铁棒，在尾端磨损得很快，地极电位（通常被认为是零电位）通过地面向下延伸到电线的顶端，使用顶端高度（高于被保护的物体）。首先产生上游前兆，以满足雷雨云下降的前兆，引导矿井进入地面，保护其他建筑物免受雷击。预放电式避雷针利用产生的空间电场强度雷雨云提前电离周围空气，空气离子加速接近雷雨云电场下的空间，雷雨云的主要推进和下游推进，使得雷击提高了可靠性，提高了保护半径。
3.2贯通地线的运用
信号设备主要位于铁路沿线，设备分散。综合接地系统主要用于线路两侧的接地线路。充分利用桥梁、隧道、路基等结构中的接地装置作为接地体，形成等电位综合。接地平台将信号设备的防雷部件和建筑物的防雷作为一个综合系统。将履带站区域信号设备与综合接地系统连接起来，实现沿线信号设备的等电位连接，消除因设备间电位差引起的潜在不平衡电流，实现对人员和设备的有效可靠保护。
3.3室外信号设备的防雷设计
其次，户外信号设备，如电箱以及电盒等，都是综合防雷的，以防止因雷电而造成的不稳定运行。该装置可通过电磁屏蔽和通风良好的外壳进行保护。户外信号设备应确保接地设计的完整性，相关电缆设备也应设计接地系统，以确保设备不受雷电的影响。
3.4接地体及接地线技术的采用
接地体分为自然接地和人工接地两种。人工接地体在设计过程中得到了广泛的应用，接地电阻不受其他外界因素的干扰，能够满足规定的要求。
接地线即为接地体的外部牵引线，用于连接保护装置或屏蔽设施。它有主接地线、等电位接线板和地线。防雷装置地线一般采用圆钢或扁钢焊接，以实现电气连接。
防静电保护装置以及防干扰屏蔽装置的主接地线多采用多股铜芯电缆，分接地线采用多股铜芯软线。
4、铁路信号设备雷电防护的建议
（1）進一步加强铁路信号防雷工作的领导和管理，切实加强和发挥各级组织的作用。信号防雷工作具有鲜明的特点：从技术体系的角度来看，涉及科研、设计、工程、制造、运行五大系统；它连着总公司、局、处、段、车间、工区六大环节。这些都将影响信号设备防雷的整体效果和效益。因此，如何进一步加强各系统之间的密切联系与合作，对信号设备的防雷保护至关重要。（2）坚持铁路信号技术设备和防雷技术设施同步发展的原则。为扭转设备研究与防雷脱节的局面，有必要提供相关的防雷技术文件，并对信号技术新产品、新技术、技术成果进行相应的鉴定。
5、结束语
总之，在综合分析的基础上，对铁路防雷设计信号技术进行了综合分析，目的是从更直观的角度系统研究现代防雷设计，确保防雷设计的完整性和可靠性，减少设备雷击带来的不利影响，确保设备和线路处于最佳工作状态。
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（作者单位：中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段）