铁路信号设备系统防雷问题研究

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1、铁路信号设备系统防雷问题研究　　摘要：本文分析了铁路信号设备系统的防雷故障和防雷故障所产生的原因，找出其症结并提出对其改良的措施，有一定参考价值。关键词：铁路；信号设备；防雷；故障中图分类号：U226.8+1文献标识码：A文章编号：1故障原因分析信号设备器件特性不同，类型多样，安装点多面广，各设备包装外壳和保护箱盒外壳接地以及屏蔽的状况不一样，器件感应雷电幅值有大有小。如果设备防雷效果不好，雷电不能及时泄放，感应雷电将在设备电路中不停回荡穿击，当回击频率次数到一定程度或残压幅值大的雷电就会击坏设备，形成雷害。8主观原因：长期以来，对雷害故障定性大家都认为是自然灾害，普遍采取被

2、动态度处理，平时对防类雷元件性能不主动去了解和研究。铁路信号设备维修单位对防雷元件检查都是每年十二月拆下室外压敏电阻、室内放电管和防雷组合测试，每年一月再装上，有裂化指示标志只看指示色标变化。在测试过程中，由于数量太多，时间紧，测试人员容易产生焦急心理，匆忙简化测试规程出现测试值不准，甚至测试仪表出偏差不准也不管，照样粘上合格标签。同时，每次雷电过后，如果设备没有表现出隐患，大家也很少引起注意检查，设备存在线性不良，待某个诱发因素出现后即发生故障。还有用错防雷元件，或安装横向防雷元件引线过长并裸露弯曲碰箱壁接地，使设备绝缘不良，影响铁路信号设备正常运作，出现故障以及雷电过后不

3、及时检查防雷元件是否良好状态。另外，维修人员在检修、测试作业过程中疏漏配线电线破皮裸露，没有发现屏蔽隐患。客观原因：直击雷的电压、电流幅值都比感应雷大得多，铁路站区主要由房建和电力部门用高长钢铁避雷针吸引入地面，直击雷直击信号设备概率很小，通过全路20多年的雷害统计分析，出现在信号设备的直击雷害总数的千分之一。由于信号设备属于低压电气或电子元件绝缘耐压程度较底，从技术效益观点考虑，铁路信号设备仅对雷电感应过电压进行防护，而不考虑直接雷击设备的防护。雷电感应有大有小，根据多年实践证明，对信号设备的雷害，主要的侵入大致有以下几方面：1.1由交流电源线进入8雷电冲击波侵入高压电线露

4、传播到高压变压器,如果高压变压器未装避雷器或避雷器生效,雷电幅值又比较大时就会把变压器初、次级线圈间的绝缘击穿。有些雷电冲击波侵入的电压幅值不高，不足以动作高压避雷器或不足以击穿绝缘高压变压器侵入低压回路时，雷电冲击波还会以线圈间分布电容耦合的方式，侵入信号交流电源低压回路。1.2由信号电缆侵入信号设备中的信号机点灯电路、轨道电路和道岔控制电路均是通过电缆把室内、外的设备连接起来。雷电过电压从这些电缆侵入，并沿电缆传输进入设备，当电缆附近的大地受雷击时，电缆护套可能被击穿，雷电流直接侵入芯线或沿电缆铠装流动，对芯线产生较高的感应过电压。同时，当同一根电缆的某一芯线生产有过压时

5、，其他芯线也生产感应电压。另外，电缆外部如果绝缘不好，电缆芯线将感应出不同电压，使电缆芯线间雷电感应电压不平横，形成外加电压击损设备。1.3由轨道电路侵入轨道电路虽然安装在铺有钢筋混凝土的轨枕上，但是由于轨道电路较长，又有泄漏和电容，并且都是均匀分布；钢轨本身又有一定的电子，当雷电袭击时不能立即泄放掉，雷电波将传送一段距离，侵入传输到轨道电路器材造成损坏。另外，当雷击点距离信号设备较近时，由于雷击电流造成雷击点大地电位上升并波及到信号设备，使设备产生闪烁或击穿。1.4末端因素（1）不了解防雷元件性能。（2）防雷元件测试程序不完善。8（3）箱盒内有水汽，绝缘不良。（4）室内外设

6、备接地线不良。（5）防雷元件质量差，防雷效果差。2故障要因确认2.1不了解防雷元件性能尽管铁路信号设备中防雷元件很多，有压敏电阻、金属陶瓷放电管、裂化指示电阻器、瞬态电压抑制器、防雷变压器和多级集成滤波防雷组合，而且随着防雷技术发展，防雷元件种类也在不断更新。但是今年对工区的全体职工进行的关于信号设备防雷知识的考试后，理论考试工区18个人全部达到90分以上；实作考试是测试防雷元件，安装防雷元件，工区18人全部测试、安装正确。由此可看出，工区全体职工对信号设备防雷及防雷元件是了解的。结论：不了解防雷元件性能不是主要原因。2.2防雷元件测试程序不完善各电务段对防雷元件的测试工作，

7、从时间上、测试方法上作了详细的规定，并制订了一套完善的测试程序。车间工区每年12月按照段技术科的规定对防雷元件进行测试，发现不良的防雷元件立即进行更换；于次年1月份进行防雷元件安装完毕，确保在雷雨天气来之前起到防雷击的作8用。在每次发生雷击故障后，对相关设备的防雷元件进行测试，确保防雷元件的完好。结论：防雷元件测试程序不完善不是主要原因。2.3室外设备接地线不良由于工区所管范围是强雷区，自2008年后，全线进行了复线改造，对各站的信号设备进行了大修。在大修过后，相继插入二合一监测系统，DMIS系统，计轴