雷击对铁路信号系统的影响研究
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摘 要 随着我国现代经济的发展，我国铁路行业飞速发展，为我国经济的开展做出了巨大的贡献，尤其是随着高铁技术的发展，铁路在现代经济发展中的地位越来越突出。为了更好地促进铁路系统的发展，需要综合考虑影响铁路系统发展的各项因素，其中铁路信号系统是保证铁路正常运行的重要因素，而雷击会影响铁路信号的正常传输，本文主要论述雷击对铁路信号系统的影响。
【关键词】雷击 信号系统 影响
之所以说雷电的影响最为严重，并不是指雷电会击伤高铁列车，而是架设在轨道上放的金属材质的接触网，高电压，线路长，裸露在露天环境中，很容易被击穿。到目前为 我国已发生多起因雷电天气引起的铁路事故，对国家及人民的生命财产安全造成严重的损失。2010年6月22日，由于强雷电天气，导致福厦线泉州区间接触网故障，造成一列动车部件受损需重新更换。受此影响，6月24日起至26日福建―厦门多次列车停运。在09年由于雷电，上海至杭州的D5673次接触网发生故障，使得数百旅客滞留站台近两个小时。而与2011年则发生D301次与D3115次动车追尾，造成重大安全事故。而造成事故的重要原因就是因为雷击而导致信号系统出现故障，因此目前我们迫切需要研究雷击对铁路信号系统的研究。
1 雷击的分类及影响
当带电积云接近地面，与地面凸出物之间的电场强度达到空气的击穿强度（25～30kV/cm）时，所发生的激烈的放电现象称为直击雷。主要造成2种影响：
（1）巨大的富电流在数微秒实践内流下地，使地电位迅速抬高，造成反击事故，危害人身和设备安全。雷电流产生强大的电磁波，在电源线和信号线上感应极高的脉冲电压。
（2）雷电流流经电器设备产生极高的热量，造成火灾及爆炸事故。当带电积云接近地面凸出物时，在其顶部感应出大量异性电荷，当带电积云与其他部位或其他积云或地面设施放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，高速传播形成高压冲击波。此冲击波由静电感应产生，具有雷电特征，称为静电感应雷。
雷电放电时，雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场，在邻近的导体上感应出很高的电动势。该电动势具有雷电特征，称为电磁感应雷。感应雷的影响：云层之间频繁放电产生强大的电磁波导致共振和差模干扰，影响电器设备运行。
雷电放电时产生的球状发光带电体称为球雷。球雷也可能造成多种危害。
2 雷击对铁路信号的影响
2.1 关于铁路信号系统
一般来说，铁路信号系统由车站联锁系统、区间闭塞系统、驼峰信号系统、列车运行系统、行车调度指挥系统、信号集中监测系统等组成。铁路信号系统为安全可靠地指挥列车在轨道上运行，要求其技术性、安全性、可靠性和监控性都必须很高，这样就必然导致信号系统的设备种类繁多，工作条件复杂，因此它受到雷电入侵的通道与方式就很多，经常导致信号设备的破坏、受损，严重时甚至引起重大事故的发生。现在防止雷击对铁路信号系统的损害越来越具有重要意义。
2.2 雷击对铁路信号影响的类型
2.2.1 电磁脉冲
当地面高耸物、装有信号装备的场所附近的建筑物，以及装置有信号设备的建筑物被雷电直击，那么雷电电磁脉冲，那么过电流以及过电压就会在信号体系内产生。
2.2.2 电磁感应
所谓的感应雷指的是：雷云在放电之时或者说雷电在雷云之间， 在临近的户外传输信号线路埋地电力线、信号电缆线、以及设备间连接，都会有电磁感应同时侵入设备， 这样的话串联在线路或终端的电子设备都会受到一定程度的损害。
2.2.3 冲击波
主要指的是侵入高压线传至高压变压器之内，侵入到信号设备供电的电源系统， 没有安装防雷装备或者防雷装备失效，雷电的波幅的数值又偏大， 那么变压器次级、初级绕组间绝缘就会被击穿。如此说来，数百千伏的雷电压，就会直接入侵到交流低压电源。同时这将会及其严重的破坏低压侧的信号设备。如果冲击波电压幅度不高，或者不足用击穿变压器绝缘侵入回路，以及不足用动作高压避雷器，那么雷电冲击波，还会通过绕组间分布电容耦合的形式，侵入信号低压回路， 这就使得信号电源设备，产生过电流以及过电压。
2.2.4 轨道电路
向信号设备的轨道电路侵入， 轨道电路一般使用钢轨作为传输线， 高出地面很多。由于受到地理环境的限制，有的铁道旁的是高大的物体，比如大山、大桥，树林 ， 这些都很容易遭到雷击。
2.2.5 雷电浪涌
它是这些年来因为微电子设备，比如说计算机的联锁设备，这类的连续的应用，进而引起人们极大关注的，一种雷击危害的方式，同时它的防护方式也在不断的更新。
2.2.6 直接雷击
在雷电活动区域内直接通过建筑物的构架、信号传输的线路以及钢轨对地放电而发生的电击现象， 就是我们通常所说的直接雷击。
3 结束语
为了更好地促进铁路系统的发展，需要综合考虑影响铁路系统发展的各项因素，其中铁路信号系统是保证铁路正常运行的重要因素，而雷击会影响铁路信号的正常传输，为了减少雷击的影响，还要继续探索。
参考文献
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[4]董跃林.试析雷击对铁路信号系统的影响[J].中国新通信，2014（11）：8.
作者单位
中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司 四川省成都市 610081
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