铁路信号论文

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1、铁路信号论文铁路段信号设备防雷整治探讨摘要：从铁路信号设备和雷电放电特点，分析雷电对铁路信号设备的危害。并从接地网络结构、避雷针的选用、电路材质选择和设备防干扰等方面分析防雷措施的设计，并提出防雷设计与施工应共同提高，才能提高设备的防雷能力。关键词：铁路信号设备；防雷；接地；避雷针0引言随着我国电气化铁道的发展，微电子设备在铁路信号系统中得到大量应用，使铁路信号设备有了质的飞跃。但是，微电子设备是在弱电环境中工作，对外界干扰及其敏感，一旦受到雷电等电磁干扰，因雷电产生的强大电流会造成电磁场的瞬变，对设备的危害非常大。目前，雷暴与台风

2、、暴雨已成为对我国影响最大的二类自然灾害，常对铁路信号设备的正常运行造成重大影响。每年因雷电导致的设备事故占事故发生总量的百分之五十以上。因此，采用合理的防雷措施对铁路信号设备进行防护，是非常重要的。1雷电对铁路信号设备的危害雷电是自然界中最强大的脉冲放电过程，对铁路信号设备造成危害大多通过直接雷击、感应雷击、电磁脉冲辐射、雷电反击等形式。雷电的特点是瞬间释放巨大电磁能量，其电场强度一般可以达到[儿甚至几十万伏，电流可以在2万安以上，甚至可以达到20万安，持续时间在100-200ps之间，但是电流极大值的持续时间大概只有1-2[JS

3、o铁路轨道线对这个脉冲具有巨大的阻抗，雷电放点电流绝大部分进入人地，但是，由于接地电阻的存在，是雷电放电电流在入地点附近形成强大的电流。雷电对铁路信号设备信号的危害主耍体现在以下下几个方面：铁路周围可能存在地面突出物，雷电电脉冲将在信号系统产生过电压和过电流，损害信号设备；铁路信号室外有多种接地系统，当接地电阻不均衡时，遭到雷击后，会产主巨大的电位差，容易造成设备损坏和人员伤害；铁路信号室外线路遭到雷击后，巨大的电流沿线路传递进入设备，造成内部设备损坏；另外，铁路信号设备分布范围广且密集,而铁轨等的导电性也非常好，一旦遭到雷击，会引

4、起连锁反应，造成很大的损失。因此，铁路信号设备防雷是非常必耍的，完善的铁路信号设备防雷措施，能够提高铁路建筑物安全和设备运行的可靠度。2铁路设备信号防雷措施第一，铁路信号防雷的一般手段是围绕信号楼埋设网状接地（如图1所示），并且接地电阻小于1Q。电力线缆埋入建筑物，信号楼和通信楼采用共用接地系统，这样，-栋楼内的电子设备共用…组接地装置，依据均压、等电位的原理，形成一个联合接地网。其工作原理是：首先将主要的雷电流引入大地；然后在将雷电流引入大地的时候将雷电流分流，避免造成过电压；第三要均衡建筑物各点的电位，避免造成电位差危害设备；第

5、四要保证建筑物有良好的接地，以免雷击建筑物时接地点电位损坏设备。笫二，尽量釆用光纤电缆数据通信和测控技术的接口电路，这种电路非常灵敏，并具有较强的抗电磁干扰的能力。例如，计算机联锁设备中设置在行车室的终端显示器、打印接口等都可以采用这种材质的电路，对数据接口电路来讲，采用光纤电缆是最好的防雷措施。第三，感应雷、电干扰、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰是信号系统浪涌电压的主要来源。铁路信号设备中铺设在户外的电缆线容易受到雷电干扰，必须采取相应的措施进行防护。「般手段是在信号线路入口处串接过电流保护装置。这样可以抑制信号系统浪涌电压产生的

6、过电流，防止过电流窜入微电子设备而造成损坏。第四，采用避雷针来防护直击雷的影响。避雷针通常为一根端部磨尖的铁棒，通过接地引下线将地电位引至针尖，比被保护物优先产生上行先导，与雷云的下行先导相遇，从而达到引雷入地的效果，使建筑物免受雷电的袭击。预放电型避雷针利用了雷云产生的空间电场强度，使周围的空气发生电离，空气离子在空间电场的作用下加速接近雷云，从而使迎血先导提前与雷云的下行先导相遇，使得引雷的可靠性和半径提高，增强了保护性能，因此，可才用预放电型避雷针来保护铁路信号设备。铁路信号设备的防雷问题是一个综合性的工作，不但要注重设计的合

7、理性，更要重视施丁.丄艺技术。只有设计、施工共同发挥优势，才能确保铁路信号设备的防雷可靠性，提高防雷质量。图1信号室防雷网状接地结构3铁路信号设备防雷分析为有效的防止雷害影响造成的设备故障发生，给正常的运输生产秩序造成了严重影响。在电源防雷方面，我们在电源屏前加装交流电源防雷保安器，提高了信号两路电源对由雷电所产主的静电场、感应场和幅射场的干扰能力；在地线整治方面，根据不同电阻率的土壤，采用不同的材料构成接地网，使每个站的防雷地线都在10以下。在机房环境方面，采用法拉第笼进行电磁屏蔽，室内采用30x3mm镀锌扁钢等电位接地系统设置，

8、有效抗御直击雷，并降低雷电电磁干扰。经过改造，目前，信号设备防雷能力得到提高，事故明显减少，在防雷工作上取得了一定的成效。铁路信号设备防雷丁•作是一个综合性的问题，要从接地网络结构、避雷针的选用、电路材质选择和设备防干扰等多个方面同时