雷击对铁路信号系统的影响分析
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【摘 要】铁路系统是我国运输交通网的主要组成部分，为国家经济基础建设、工程建设和国防运输做出了巨大的贡献。铁路信号系统是整个铁路网络的核心部分，负责对整个网络中列车运行方面的信息进行监控。研究雷电对铁路信息系统的影响，分析雷电入侵铁路信号系统的途径，从系统的防雷技术入手，提高铁路信号设备的可靠性能，这具有重要的实际意义。
【关键词】雷击；铁路；信号系统；影响分析
前言
铁路系统是我国运输交通网的主要组成部分，为国家经济基础建设、工程建设和国防运输做出了巨大的贡献。铁路信号系统是整个铁路网络的核心部分，负责对整个网络中列车运行方面各信息进行监控。随着科学技术的发展，信号系统中的电子设备越来越发达，这有效提高了铁路系统的管理效率。雷电容易对铁路信号系统造成破坏，导致严重的交通安全事故。如“7.23”甬温线特大铁路交通事故，就是由于雷电破坏了动车信号系统，使之不能正常工作，最终导致动车追尾，给人们生命财产安全造成了极大的损失。研究雷电对铁路信息系统的影响，分析雷电入侵铁路信号系统的途径，从系统的防雷技术入手，提高铁路信号设备的可靠性能，这具有重要的实际意义。
1 铁路信号系统防雷技术的研究现状
（1）国外研究现状
国外对雷击防护研究比较早。如美国铁路协会成立了防雷特别委员会，负责指导美国铁路的防雷工作。结合防雷故障调查研究，提出一系列固体信号雷电影响研究，在感应雷干扰信号传输、直击雷影响电力、元件方面取得了不少成果。欧盟一些国家的铁路雷电防护方式大致和美国相同。日本成立了国营铁路防雷委员会，采取了以安装保安器为主的防护措施，并对晶体管设备的防雷问题进行了大量研究。其他国家如俄罗斯、巴西等，也编制了“信号设备过电压保护规程 ”，从不同程度对地面信号设备的雷击防护进行了研究。
（2）国内研究现状
我国高速铁路建设比较晚，对铁路信号系统的雷击防护研究比较少，缺乏成熟的实践经验。由于铁路遭受雷击事故的不断发生，国内研究者也意识到铁路信号系统防雷研究的重要性，开始深入研究雷电对信号系统影响。
2 雷击影响铁路信号系统的主要途径分析
雷电入侵铁路信息系统的方式有两种：路和场，其中路主要指系统的电力线路、信号线路、接地线路等等，场是指雷击的电磁场。直击雷通过击中铁路系统的线路，影响信号设备的正常工作。感应雷主要是通过雷电周围产生电磁场，对铁路信号系统实施电磁感应影响。
2.1 雷电直击对铁路信号系统的影响
雷电直击以路的方式对信号系统产生影响。当雷电直击到信号塔时，一半的雷电能量会从引线释放给大地，百分之四十的能量会通过电缆进入供电系统，其中只有百分之五的能力通过信号楼的通讯网络进行分流。雷电的分配比例会随着铁路系统的分布情况和线路结构发生变化。当雷电直击信号设备，如信号塔、轨道电路、信号发射和接收设备，电流随设备外壳或金属管入侵设备内部，对信号设备造成危害。严重时，雷电直接烧坏设备的内部结果，严重威胁铁路的正常运行。
2.2 雷电感应对铁路信号系统的影响
通常来说，雷电直击信号设备的概率较小，雷电感应对信号设备的影响更加频繁，危害也比较大。当雷击发生时，会产生强大的电流，电流周围会形成强大的电磁场，此时，在通讯导体内部会感应出过电压和过电流，从而形成雷电感应电击。感应雷对信号系统的外部设备影响较小，但它产生的电磁脉冲却可以对信号系统产生致命的伤害。通常情况下，在雷击发生的一千米范围内，所有导体内部会产生强大的感应脉冲。雷电波会冲击信号设备的各种导电体，直接损坏信号设备。雷电感应的入侵途径一般有以下几点：信号塔的钢结构和设备外壳；电源端口；信号线端口；无线端口等等。
3 铁路信息系统的防雷措施
铁路信号系统的防雷问题是一个比较综合性的问题。首先要注重防雷设计，参考国内外先进的防雷技术，引入到我国铁路信息系统的建设中去。同时注意施工工艺技术，只有同时提高设计和施工水平，才能保证铁路信息系统的防雷质量，提高信号系统的可靠性能。
其次，信息系统的各子防雷器参数要匹配。对防雷器的通流量进行配置时，要保证各级断路器的参数要合理匹配，防雷箱的防护断路器和电源断路器最好选用同一厂家的，且保证质量可靠。
在铁路信号系统建设过程中，要保证地网等钢筋焊接到位，避免雷电泄流的畅通。对于金属导体、信号线、信号电源线，在布控时，避免出现直角或者锐角。
最后，要做好铁路信号系统的防雷安全管理工作，注重对防雷设备的保养和维护，定期对设备进行安全检查。同时，对全体员工开展防雷安全知识讲座，提高大家的防雷意识，及时更新和改进铁路信号系统的防雷设备。
4 结言
铁路系统是国家经济健康发展的强大动力，是国家交通运输的命脉。我们要加大对铁路系统安全运行监管力度，促进铁路系统不断发展。同时，国家要加大科研投入和人才培养，为铁路系统的现代化发展和安全运行创造有利条件。
参考文献：
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[2]魏帅.电子信息系统的雷电防护探析[J].黑龙江气象，2011（02）.
[3]史秀红.雷击对铁路信号系统的影响分析[D].西南交通大学，2012.
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