劉忠海
摘 要:隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,我們已經(jīng)進(jìn)入了信息化時(shí)代,在社會(huì)各行業(yè)中對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。鐵路交通是人們比較常用的出行方式之一,而鐵路信號(hào)設(shè)備與列車(chē)的運(yùn)行安全有著十分密切的關(guān)聯(lián),所以需要加強(qiáng)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備安全問(wèn)題的重視,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注雷電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備造成的危害,并采取有效措施預(yù)防和控制雷電問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:鐵路信號(hào)設(shè)備;雷電危害;防雷措施
中圖分類號(hào):U284.93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0 引言
雷電現(xiàn)象在我們的日常生活中比較常見(jiàn),而此種現(xiàn)象會(huì)對(duì)鐵路信號(hào)產(chǎn)生一定影響,從而威脅到列車(chē)的運(yùn)行安全,為了確保列車(chē)可以正常安全運(yùn)行,需要不斷改進(jìn)和完善鐵道信號(hào)設(shè)備的防雷整治措施,最大程度降低雷電帶來(lái)的安全隱患。
1 雷電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的危害
感應(yīng)雷和直擊雷是雷電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備造成的兩種主要危害類型,其中直擊雷是鐵路信號(hào)設(shè)備受到雷電的直接影響,并且?guī)?lái)的危害比較大,鐵路信號(hào)設(shè)備會(huì)遭受比較嚴(yán)重的破壞,更有甚者可能會(huì)讓鐵路信號(hào)系統(tǒng)直接癱瘓,喪失所有功能和作用。另外一種是感應(yīng)雷,與直擊雷相比此種現(xiàn)象對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備造成的影響較小,主要是通過(guò)雷電形成的感應(yīng)磁場(chǎng)破壞鐵路信號(hào),從而使信號(hào)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行,導(dǎo)致信號(hào)受到干擾或是信號(hào)錯(cuò)誤等問(wèn)題發(fā)生,不會(huì)對(duì)信號(hào)設(shè)備造成直接破壞,所以維修工作的難度相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較低[1]。雖然如此,但感應(yīng)雷所帶來(lái)的影響也不能忽視,如果鐵路信號(hào)受到干擾,就會(huì)影響鐵路的正常運(yùn)行。
雷電主要是通過(guò)入侵信號(hào)來(lái)干擾鐵路信號(hào)設(shè)備的正常運(yùn)行,具體的入侵方式有以下三種:(1)交流電入侵。在交流電入侵的過(guò)程中,雷電首先會(huì)進(jìn)入到高壓線路中,高壓變壓器會(huì)將雷電轉(zhuǎn)化成低壓,最后對(duì)低壓設(shè)備造成破壞。(2)軌道電路入侵,軌道電路傳輸線主要是使用鋼軌材料制作而成,而鋼軌又是雷電傳輸?shù)妮d體。(3)電纜入侵。鐵路信號(hào)設(shè)備主要是通過(guò)電纜完成相互之間的連接,而雷電可以在電纜材中進(jìn)行傳輸,如果發(fā)生了雷雨天氣,電纜就會(huì)作為雷電傳輸?shù)妮d體,通過(guò)電纜進(jìn)入到室內(nèi),從而引發(fā)安全事故[2]。因?yàn)槔纂娍梢酝ㄟ^(guò)多種方式對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備造成影響,所以需要全面掌握不同的干擾方式,從根本入手,采取有效措施防止或減少雷電造成的危害,從而使鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷整治目的得以實(shí)現(xiàn)。
2 鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷整治措施
防雷整治工作的難度較大,并且過(guò)程比較復(fù)雜,在具體整治過(guò)程中需要科學(xué)合理的應(yīng)用信息技術(shù),還需要大量的人力、物力和財(cái)力支持。因此,在開(kāi)展鐵路信號(hào)設(shè)備的防雷整治工作之前,首先要制定一套科學(xué)合理的整治方案,根據(jù)地區(qū)和環(huán)境的不同,再結(jié)合不同地區(qū)雷電出現(xiàn)的頻率和次數(shù),以及可能會(huì)造成的危害,從多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮,確保方案內(nèi)容的完善性和有效性,從而使雷電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備造成的影響降到最低。
2.1 配置接閃裝置
在鐵路信號(hào)設(shè)備周?chē)O(shè)置的避雷裝置就是接閃裝置,主要由避雷網(wǎng)和避雷線組成,其作用是提前承受電閃雷擊,然后利用能量傳遞機(jī)制,把雷擊產(chǎn)生的能量傳到土地中,在一定程度上對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備起到保護(hù)作用,此種方法是比較傳統(tǒng)但可以收獲到效果的防雷措施。在配置接閃裝置時(shí),應(yīng)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)避雷網(wǎng)和避雷線,確??梢匀娓采w,避免出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象,同時(shí)還要對(duì)避雷網(wǎng)和避雷線體系作出正確評(píng)價(jià),保證能夠發(fā)揮出比較理想的引雷和接閃效果。
2.2 構(gòu)建綜合防雷電系統(tǒng)
鐵路信息系統(tǒng)的規(guī)模較大,而且復(fù)雜程度較高,里面包含著數(shù)量眾多的電子器械設(shè)備,從而增加了防雷工作的難度,普通防雷設(shè)備無(wú)法達(dá)到十分理想的防雷效果。所以,可以構(gòu)建一套綜合防雷系統(tǒng),以此來(lái)提高防雷水平。例如,可以將多重防護(hù)措施結(jié)合到一起,科學(xué)融合多種先進(jìn)技術(shù),充分發(fā)揮出綜合防雷系統(tǒng)的功能和作用。首先,可以將避雷網(wǎng)和避雷帶安裝到鐵路信號(hào)設(shè)備控制室里面,將雷電阻擋在鐵路信號(hào)設(shè)備室之外[3]??茖W(xué)應(yīng)用電磁屏蔽技術(shù),進(jìn)一步提升信號(hào)屏蔽效率,最大程度降低感應(yīng)雷造成的電磁干擾。其次,因?yàn)橹睋衾讕?lái)的破壞性較大,并且有可能會(huì)發(fā)生反擊現(xiàn)象,從而讓鐵路信號(hào)設(shè)備遭受反復(fù)破壞,為了有效解決這一問(wèn)題,可以將室內(nèi)的一些設(shè)備和防雷電系統(tǒng)隔開(kāi),這樣做的目的是阻隔雷電通過(guò)接地系統(tǒng)產(chǎn)生損害的線路,對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備起到很好的保護(hù)作用。
2.3 增強(qiáng)雷電屏蔽設(shè)備
如果將鐵路信號(hào)設(shè)備和雷電之間的聯(lián)系切斷,那么雷電就無(wú)法對(duì)信號(hào)設(shè)備造成影響,所以可以設(shè)置雷電屏蔽設(shè)備完成這一目的。此種措施能夠有效規(guī)避雷擊現(xiàn)象,但普通的信號(hào)屏蔽設(shè)備容易受到外界環(huán)境的影響,可能會(huì)出現(xiàn)失靈現(xiàn)象,所以應(yīng)不斷提升雷電屏蔽設(shè)備的整體性能,確保在比較惡劣的環(huán)境中也能維持正常運(yùn)行。為了成功阻隔雷電,通常會(huì)將接地線路安裝到機(jī)械室內(nèi),需要結(jié)合具體情況讓接地線路實(shí)現(xiàn)有效連接,當(dāng)發(fā)生雷電入侵問(wèn)題時(shí)就能把部分雷電引入地下,從而使雷電帶來(lái)的傷害得到有效控制。另外,還可以安裝雷電屏蔽設(shè)備,避免其他設(shè)備和地面產(chǎn)生連接,有效降低雷電帶來(lái)的損害,從而獲得比較理想的雷電屏蔽效果。為了獲得警示和保護(hù)作用,還可以將防雷安保器設(shè)置在鐵路信號(hào)設(shè)備上面,進(jìn)一步提升鐵路信號(hào)的穩(wěn)定性。如果發(fā)生雷擊危險(xiǎn)時(shí),設(shè)備就會(huì)發(fā)出警報(bào),同時(shí)還能發(fā)揮出信號(hào)防護(hù)作用,對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備起到良好的保護(hù)作用。
2.4 采取均壓措施
當(dāng)接閃裝置遭受雷擊之后,會(huì)產(chǎn)生比較大的電位差,為了有效消除這種現(xiàn)象,可以科學(xué)合理的安裝均壓環(huán)結(jié)構(gòu)裝置,從而讓電路設(shè)備能夠正常運(yùn)行,同時(shí)也能讓電路設(shè)備思維應(yīng)用效果得到提升,穩(wěn)定性也會(huì)增強(qiáng)。在具體安裝過(guò)程中,需要保證均壓環(huán)和接地的導(dǎo)電體形成有效連接,使其獲得良好的導(dǎo)電傳遞能力,將存在的閃絡(luò)問(wèn)題隱患消除,還應(yīng)對(duì)接閃間距進(jìn)行合理設(shè)置,通過(guò)計(jì)算獲得比較可靠的安全距離。在選擇基地導(dǎo)線材料時(shí),可以選擇具有良好導(dǎo)電性能的粗導(dǎo)線,當(dāng)發(fā)生雷電現(xiàn)象時(shí),確保室內(nèi)的各種設(shè)備保持相同的狀態(tài),等電位島也就由此形成。此外,還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電位協(xié)調(diào)工作的重視,采取有效措施科學(xué)管理每一個(gè)室內(nèi)設(shè)備,并不斷提升管理工作水平和質(zhì)量,對(duì)逆電位差進(jìn)行有效控制,對(duì)每個(gè)電氣元件的實(shí)際使用情況進(jìn)行分析,并以此為依據(jù)確定串聯(lián)方式,在此過(guò)程中還要制定科學(xué)的過(guò)電壓保護(hù)機(jī)制,讓設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中獲得良好的保護(hù)效果。
2.5 分流保護(hù)
為了進(jìn)一步提升防雷效果的控制能力,可以合理應(yīng)用分流保護(hù)器,在避雷管控工作中,過(guò)電壓保護(hù)通過(guò)分類保護(hù)的形式,可以讓雷電的電壓峰值進(jìn)一步降低,鐵路信號(hào)設(shè)備受到的影響程度也會(huì)降低,從而讓雷電的防控效果進(jìn)一步提升,分流保護(hù)方式的安全性和可靠性也得到增強(qiáng),有效降低了對(duì)分流保護(hù)設(shè)備造成的損害。與此同時(shí),以分流保護(hù)為基礎(chǔ),對(duì)多級(jí)分流保護(hù)機(jī)制進(jìn)行深入研究,確保最大程度降低雷電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備造成的影響,從而讓分流保護(hù)效果得到有效提升。
2.6 信號(hào)系統(tǒng)防雷
近年來(lái),為了提高鐵路信號(hào)設(shè)備的控制水平和控制精度,微電子控制設(shè)備在鐵路信號(hào)設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用,天網(wǎng)、地網(wǎng)、微機(jī)控制室電磁屏蔽、綜合接地和信號(hào)防雷系統(tǒng)等防護(hù)措施相繼出現(xiàn),并且獲得了比較理想的防雷效果。雖然如此,但還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)室內(nèi)微電子控制設(shè)備的雷擊現(xiàn)象,通過(guò)對(duì)此種現(xiàn)象的分析,可以發(fā)現(xiàn)是由感應(yīng)電入侵和地電位反擊引起的這種問(wèn)題。首先,可以在鐵路信號(hào)機(jī)械室中設(shè)置法拉第籠,以此來(lái)屏蔽雷電電磁信號(hào)。在法拉第籠具體的建設(shè)過(guò)程中,需要根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)置雷電避雷網(wǎng)、避雷帶和接電系統(tǒng),通過(guò)完善的法拉第籠實(shí)現(xiàn)屏蔽雷電所引起的電磁感應(yīng)的目的,從而讓鐵路信號(hào)可以發(fā)揮出正常的功能和作用。然后,當(dāng)雷電發(fā)生時(shí)可能會(huì)引起地電位反擊現(xiàn)象,為了有效控制這一現(xiàn)象,需要做好鐵路信號(hào)機(jī)械室的等電位。如果鐵路信號(hào)機(jī)械室內(nèi)存在的接地系統(tǒng)種類較多,那么當(dāng)發(fā)生雷擊現(xiàn)象的時(shí)候,就容易導(dǎo)致接地電阻出現(xiàn)不均衡的情況,這種情況下也會(huì)引起電位差和地電位反擊問(wèn)題。因此,需要科學(xué)合理的設(shè)置鐵路信號(hào)機(jī)械室內(nèi)的地網(wǎng),并嚴(yán)格控制單獨(dú)接地系統(tǒng)之間的距離,通常情況下相互之間的距離應(yīng)保持在25米左右。
2.7 不斷提升鐵路工作人員的專業(yè)素養(yǎng)
雷電防護(hù)工作不僅對(duì)專業(yè)技術(shù)的要求較高,而且還存在較大的安全隱患,對(duì)于工作人員來(lái)說(shuō),需要不斷提升自身的專業(yè)素養(yǎng),并不斷充實(shí)自身專業(yè)知識(shí),只有這樣才能確保防雷整治工作的順利開(kāi)展,從而實(shí)現(xiàn)防治雷電的目的。但通過(guò)對(duì)當(dāng)前實(shí)際情況的了解,可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)鐵路部門(mén)的防雷工作仍存在許多問(wèn)題,工作人員自身綜合素養(yǎng)仍有待提升。另外,在具體的雷電防治工作過(guò)程中應(yīng)注重工作人員的人身安全,需要采取有效措施做好工作人員的保護(hù)工作,還要不斷提高工作人員的安全防護(hù)意識(shí),讓他們充分認(rèn)識(shí)到安全的重要性。企業(yè)可以將招聘條件提高,還可以定期組織相關(guān)工作人員參加專門(mén)的培訓(xùn)學(xué)習(xí)活動(dòng),讓鐵路工作人員的專業(yè)素養(yǎng)全面提升,確保每一個(gè)工作人員都具備較高的專業(yè)水平,能夠勝任各自的工作崗位,在具體工作過(guò)程中嚴(yán)格監(jiān)督工作人員的個(gè)人行為,督促他們佩戴完整的防護(hù)裝備,為鐵路雷電防治工作人員的人身安全提供可靠保障。
3 結(jié)語(yǔ)
鐵路交通作為一種常見(jiàn)的出行方式,在我們的日常生活中發(fā)揮著十分重要的作用,需要加強(qiáng)對(duì)列車(chē)安全運(yùn)行的重視。由于雷電會(huì)對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備造成嚴(yán)重危害,所以要想確保鐵路交通的安全運(yùn)行,就需要做好雷電防治工作,最大程度降低雷電帶來(lái)的影響。首先要全面了解并掌握鐵路信號(hào)設(shè)備受到的具體影響,然后分析雷電對(duì)信號(hào)設(shè)備造成影響的途徑,最后根據(jù)分析結(jié)果制定行之有效的雷電防治方案,并確保方案能夠得到有效落實(shí),從而為鐵路信號(hào)設(shè)備的正常運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]彭忠偉.雷電對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備的危害及防雷整治[J].技術(shù)與市場(chǎng),2020(2):142-143.
[2]李洋.鐵路通信信號(hào)設(shè)備防雷相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的差異分析[J].鐵道技術(shù)監(jiān)督,2020(3):8-10.
[3]范景祥.鐵路信號(hào)設(shè)備智能防雷系統(tǒng)研究與應(yīng)用實(shí)踐[J].科技視界,2019(32):15-18.