同建榜
摘 要:鐵路運輸系統(tǒng)的發(fā)展要求鐵路信號系統(tǒng)的運行更加完善和安全,為了保障運輸效率,鐵路信號聯(lián)鎖系統(tǒng)的雷電防護(hù)更要追求穩(wěn)定性和可靠性,由于近年來計算機技術(shù)不斷發(fā)展,微機聯(lián)鎖系統(tǒng)逐步取代了傳統(tǒng)電氣集中系統(tǒng)成為了現(xiàn)代鐵路信號自動化控制的發(fā)展方向,基于此,本文詳細(xì)的研究了鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)整體防雷技術(shù)。
關(guān)鍵詞:鐵路信號;微機聯(lián)鎖系統(tǒng);防雷技術(shù)
為了保障列車的安全運行和調(diào)車工作的合理性,提高鐵路的運行效率,鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的防雷工作顯得尤為重要,此外,微機聯(lián)鎖系統(tǒng)還能使得行車人員的勞動條件得到改善,降低運輸成本,為了提高鐵路的運行安全和運營效率,本文從雷電對鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的危害角度進(jìn)行分析,研究鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的整體防雷技術(shù)。
1 鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)概述
聯(lián)鎖系統(tǒng)是指用于鐵路車輛專線的道岔、指示列車運行的信號機和檢查某一軌道區(qū)段是否有車占用的軌道電路三者之間建立一定的相互制約關(guān)系的鐵路信號設(shè)備??刂坡?lián)鎖關(guān)系的設(shè)備經(jīng)歷了機械、繼電器兩個發(fā)展階段后,又出現(xiàn)了以微型計算機為核心的微機聯(lián)鎖系統(tǒng)。由于軟件系統(tǒng)基于Windows和VB語言(或C語言),其設(shè)計過程相對來說更加簡單易行,控制和操作也更加智能化。鐵路信號的微機聯(lián)鎖系統(tǒng),主要利用計算機對車站操作員的操作指令和現(xiàn)場出現(xiàn)的信息進(jìn)行邏輯運算,依賴的是計算機和其他的一些電子、電氣元件,功能強大的同時,由于集成電路和大量導(dǎo)電體以及導(dǎo)線的使用,使得鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)極易受到雷電的影響。
雷電是自然界中存在的強放電過程,這個強大的放電過程會在周圍空間產(chǎn)生強烈的瞬變電磁場,對于鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)來說,距離雷擊點越近的計算機受到雷電影響而失效的概率越大,鐵路信號設(shè)備的集成電路在受到?jīng)_擊脈沖的影響時,會發(fā)生突發(fā)性失效或潛在性失效,突發(fā)性失效使得集成電路完全受損無法正常運行,而潛在性失效也肯那個造成系統(tǒng)元件的潛在受損,使得運行易出錯,預(yù)期壽命縮短。
2 鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)防雷技術(shù)研究
2.1 鐵路信號設(shè)備雷電防護(hù)特點分析
由于鐵路信號設(shè)備占地面積較大,而其所用材料的分布和材質(zhì)又存在特殊性,尤其是在較為空曠的地帶,極易受到雷雨天氣的影響。鐵軌具有良好的導(dǎo)電性,雷雨天氣也容易受到雷電的打擊,雷擊主要的原因還是在于電勢差的形成,當(dāng)鐵路信號設(shè)備機房存在接地問題,形成了電勢差異時,信號設(shè)備很有可能會由于強電流的影響而損壞,為了進(jìn)一步的提高鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的雷電防護(hù)水平,就要建立一套完整的防雷措施,以保障鐵路工作的有序進(jìn)行。
2.2 整體防雷技術(shù)
我國結(jié)合國際上先進(jìn)的建筑物雷電防護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上,對各行業(yè)的防雷工作制訂了一套規(guī)范,其中比較重要的理念——整體防雷技術(shù),逐漸受到各行業(yè)的重視和應(yīng)用,它的優(yōu)勢在于科學(xué)劃分雷電保護(hù)區(qū)域,強調(diào)等電位連接,加強屏蔽、均壓等措施的提出,同時重視雷電防護(hù)的整體性和綜合性,避免各個系統(tǒng)之間的獨立操控所存在的不協(xié)調(diào)等問題。
2.2.1構(gòu)建完整的三重屏蔽體系
目前,屏蔽措施主要包括信號樓的自然屏蔽、信息系統(tǒng)的電源線和鐵路信號的傳輸線電纜屏蔽以及電子設(shè)備機柜和機箱的金屬殼體屏蔽等。自然屏蔽主要利用建筑物的混凝土中的鋼筋構(gòu)成籠式避雷網(wǎng),以此將整個建筑物的多面都放置于籠式避雷網(wǎng)的保護(hù)之中。這種籠式避雷網(wǎng)能使得建筑物內(nèi)部的電子系統(tǒng)免受外界雷電形成的強大電磁干擾,對于雷擊后產(chǎn)生的瞬時間電位升高均衡,從而使得籠網(wǎng)內(nèi)各部位的瞬時對地懸浮電位的均衡大致相同,從而形成雷電防護(hù)的效果。信號樓是由人工避雷帶、環(huán)形接地裝置和引線構(gòu)成的防雷系統(tǒng),起到減少雷電形成的電磁脈沖干擾,降低集成電路的受損威脅。此外,對于電子設(shè)備還會加以金屬層設(shè)計,按照科學(xué)的結(jié)構(gòu)連接到接地系統(tǒng)的等電位上,通過以上三種形式形成三重屏蔽體系,能夠更好的實現(xiàn)雷電的電磁干擾屏蔽。
2.2.2組合架的連接
在具體的設(shè)備機械建筑中,對于同一排組合架之間的等電位連接系統(tǒng)都是通過導(dǎo)線串聯(lián)實施的,而這種導(dǎo)線通常為多股銅絲導(dǎo)線,橫截面積較大,若串聯(lián)電路中某一點出現(xiàn)連接故障,整個組合架的等電位就實現(xiàn)不了,故為了避免這種問題的出現(xiàn),可以考慮采用并聯(lián)的方式對等電位電路進(jìn)行連接。
2.2.3加快排流
由于鐵路信號設(shè)備的管轄范圍隨著鐵路運營的需求越來越大,鐵路信號設(shè)備的連接范圍也在擴大,而通常設(shè)備與鐵軌是直接相連的,與設(shè)備機房的多重防護(hù)相比,鐵軌是直接裸露在外界的導(dǎo)電體,若遭遇雷雨天氣,則更易受到雷電侵襲,從而造成鐵路信號設(shè)備的損壞,因此,對于鐵軌來說,要實現(xiàn)有效的排流,加快電流的入地速度,從而將威脅降到最低。主要的措施體現(xiàn)在對建筑物的屋頂、電源入口、室外軌道電路等地方安裝可靠的防雷設(shè)施,通過多個設(shè)備分流,加快電流的入地速度。
2.2.4接地匯集線及等電位連接
對鐵路信號設(shè)備的機房、繼電器室、電源室要進(jìn)行接地匯集線的連接,保證設(shè)備機房在雷雨天氣能夠與其他供應(yīng)室保持連接狀態(tài)。其次,對于機房的所有設(shè)備都應(yīng)當(dāng)設(shè)計相應(yīng)的絕緣方式,在設(shè)計時也要注意機房設(shè)備的防雷和安全地線與接地匯集線連接。對于設(shè)備機房占地面積較大的地方,要增設(shè)單點冗余地線再連接到接地匯集線,對于不同樓層的設(shè)備機房的接地匯集線連接也要注意可以增設(shè)不同建筑的總接地匯集線,以便于后期維護(hù)工作的進(jìn)行。
3 結(jié)語
整體防雷技術(shù)是電氣電子設(shè)備系統(tǒng)最有效的防護(hù)技術(shù),它運用均壓、屏蔽、分流和良好地網(wǎng)導(dǎo)流等理論,很好地應(yīng)對了雷電對鐵路信號設(shè)備的電磁干擾問題和電路破壞問題,總的來說,鐵路信號微機聯(lián)鎖設(shè)備是一套系統(tǒng)工程,雷電防護(hù)應(yīng)當(dāng)全方位的考慮,綜合治理,多層次設(shè)防,選用合適的防雷元件,利用科學(xué)的防雷技術(shù),提高系統(tǒng)的整體雷電防護(hù)水平。
參考文獻(xiàn):
[1]任棟.鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)的管理與維護(hù)[J].信息通信,2014(09).
[2]宋幼平.新鋼運輸部三取二微機聯(lián)鎖系統(tǒng)防雷接地的改進(jìn)[J].鐵路計算機應(yīng)用,2008(06).
[3]楊帆.鐵路信號微機聯(lián)鎖系統(tǒng)整體防雷技術(shù)分析[J].西安石油學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2003(03).
[4]曹志福.微機聯(lián)鎖系統(tǒng)在鐵路信號中的應(yīng)用優(yōu)勢及前景展望分析[J].電子世界,2016(07).