中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头电务段 内蒙古包头 014040
摘要：在铁路运行的过程中，信号设备起到非常关键的作用，直接关系到铁路的安全顺利运行状况，同时铁路信号设备会受到外界因素的影响，尤其是雷电危害是一个巨大威胁，因此就需要对铁路信号设备的防雷系统进行全面的分析，实施科学有效的防雷方法，尽量避免信号设备遭受雷电损害，进而确保铁路良好的运行。在对铁路信号设备防雷方法进行研究的时候，要考虑到室内与室外的具体防雷方法，以综合原则为指导，实施一定的防护措施，还要确保网络设备的安全性，从而实现良好的防雷效果。本文主要围绕铁路信号设备的防雷方法进行了分析，以供参考交流。
关键词：铁路；信号设备；防雷方法
引言
随着电子科技技术不断的发展，促进了我国的电子科技产品的应用越来越普及，现阶段在铁路系统也得以应用。铁路的运输离不开铁路信号的指挥，铁路信号的自动化程度的提升，能够为铁路系统的运输带来准确指挥信号，能够提升我国铁路系统的运行效率，避免运行事故的发生。但是电子设备还有一个非常明显的缺陷，那就是电子设备受到外界信号源干扰的几率非常大，尤其是对于雷电的防护就是一个隐患。铁路信号对于铁路系统的运行是非常重要的，但是一旦铁路信号设备受到了雷电的破坏，就会影响铁路系统的正常运行，严重的会导致铁路系统的运行事故。针对这样的情况，就要求相关的设计人员对铁路信号设备的防雷方法进行深入研究。
1雷电的产生和危害
1.1雷电的产生
雷电的产生是由于大气中热空气上升，与高空冷空气产生摩擦，从而形成了带有正负电荷的小水滴。一般云的顶部带正电，底部带负电，两种极性不同的电荷会使云的内部或云与地之间形成强电场，瞬间剧烈放电爆发出强大的电火花，也就是我们看到的闪电。在闪电通道中，电流极强，温度可骤升至2万摄氏度，气压突增，空气剧烈膨胀，人们便会听到爆炸似的声波振荡，这就是雷声。
1.2雷电的危害
雷电是一种大气中放电的现象，雷暴可以使铁路信号系统设备损坏或失效，影响列车运行的正常秩序，同时带来较大的直接和间接经济损失。由雷暴造成的自然灾害被称为雷害，导致铁路信号系统雷害的有雷电直击（或称直击雷）和雷电感应（或称感应雷）。雷电直击是雷云直接通过地面物体放电并产生电效应、热效应和信号系统设备雷害的主要原因。雷电感应是雷电放电的强大电磁场在邻近铁路信号系统导线或系统设备内产生的电磁感应脉冲，该电磁感应脉冲产生的过电压和过电流幅值并不太高，但由于现代铁路信号系统设备采用了大量微电子设备，微电子设备耐过电压和过电流的能力很低，雷电感应引起的电磁感应脉冲可以造成雷害[1]。
1.3雷电破坏铁路信号设备的常见方式
雷电会在不知不觉中导入交流电当中，其所引发的雷电冲击波，把高压电线里的电流导入至高压变压器上，最终引发了雷电灾害，尤其是那些没有安装避雷针的系统，系统经常处于瘫痪之中。相较于高压设施，低压设施更加容易遭受雷电袭击，会对铁路信号设备产生严重的破坏。雷电会损害轨道电路，此电路主要是依托钢轨来传输电流，因为其架设在空中，更容易遭受雷电袭击。为了确保此类电路可以正常运作，我们一定要设计科学的防雷方案，只有这样才能从容地应对各种突发状况[2]。雷电有时候会导入到系统自身的电缆线中，最终影响了控制系统的日常工作，以屋内及屋外的电缆线为例，倘若发生了雷电灾害，这些电缆线通常都会被烧坏。
2铁路信号设备在防雷方法
2.1室内防雷方法
铁路信号设备的室内防雷主要的防护对象，是对室内的弱电设备进行电压保护，需要采用相关的科学技术。具体主要包括：
（1）在铁路系统运行过程中，如果出现雷电电击的状况，我们应该采用操作电位连接的方式来对铁路信号设备加以保护。
当自然界出现雷电的时候，雷电就会发出非常大的电流通过某种载体流入大地，进入大地后，会向周围进行电流辐射，一旦在电流辐射的过程中存在电子设备就会将电流引入电子设备中，对电子设备造成非常大的危害，这就是铁路系统中的电子信号设备受到雷击出现破坏的过程。我们要想消除这种雷击危害，我们就要进行电位连接的处理。通过电位连接的处理来有效的屏蔽这种等位电压，避免出现雷击现象。
（2）在铁路信号设备中，应该对弱电设备相应的电源装置进行重点保护。自然界的雷击主要是通过设备的电源装置对设备进行破坏的，因此我们要对设备的电源装置进行有目的的保护，对于室内的电源入口，我们要进行保压装置的设置[4]。
（3）在我国的铁路系统中，高压线路是非常重要的信号设备，现阶段也包含着很多的高压控制线路，为铁路顺利安全运行提供着巨大的支持。因此，在对防雷方法进行研究的过程中，也应该有专门针对高压线路服务的防雷保护方法，重点就是对电压保护器的选择，一定要确保保护器的优良性能，实行三级防雷保护措施，从而达到更加有效的防雷效果。
（4）在铁路信号设备的信号接入位置，要进行电流保护装置的设置。在这一问题上，我们通常采用光纤电缆进行相关数据的传输，有效的保护敏感线路，避免雷击现象的出现，减少雷击的损失。
2.2室外防雷方法
对于室外设备的防雷，主要就是对于雷电的电磁环境进行改善。在进行室外防雷的时候，要将室外的信号设备放到一个能够与大地具有良好的连接的金属箱或者是金属盒里面，这样就能够保护信号系统，能够对于雷电的电磁脉冲起到良好的屏蔽的作用。
2.3防雷安全的主要举措
（1）要以综合原则为指导。防雷举措的制定，目的是减少其导入地面的电阻值，调整各电阻之间的数据，倘若发生了雷电灾害，自然就会出现一个电流差额，因而可以最大化地减少地面电流的反击力，确保了工作人员的生命安全，保护了相关设备，让铁路信号设备避免遭受损失，使其在雷雨交加的天气下可以发挥日常功用。
（2）确保互联网设备的安全。随着科学技术的发展，对于铁路运输而言，目前通常是由计算机来控制命令的发布，其重要性可见一斑，所以必须确保其设备的安全，避免遭受雷电的袭击。目前，运用最多的方法是，凭借法拉第电磁笼感应原理来确保其设备的安全，所谓法拉第笼指的是，将若干个防雷设施协调起来构成一个发达的网络，通常有避雷针、避雷线、导引线及接地等设备。控制终端通常是依靠该系统来防范雷电袭击的，效果相对而言比较明显。
（3）对室外的铁路信号设备进行一定防护。信号设备，通常指的是，箱、盒、柜等，利用电气贯通及电磁消除等，导引设备内的电流。至于那些屋外信号设备，诸如金属箱等，一定要接地，此外还要格外保护电缆，经常进行检修和维护，防止因为风吹日晒造成电缆绝缘层氧化而失去作用[5]。
结语
总之，雷电具有很大的破坏力和多种破坏作用，可以使铁路信号系统设备损坏或失效，影响列车运行的正常秩序，因此需要采取科学有效的防雷方法，保护铁路信号设备不被损坏，从而确保铁路运行的安全性，促进铁路交通事业的健康发展。
参考文献
[1]马建忠.浅谈新一代铁路信号设备的综合防雷[J].西铁科技，2017（01）：25-27.
[2]边鹏.浅谈铁路信号设备综合防雷接地装置的运用[J].西铁科技，2018（05）：23-24.
[3]张玉林.浅谈铁路信号设备系统防雷设计施工的管理[J].铁道通信信号，2017（05）：59-60.
[4]杨帆.铁路信号微机联锁系统整体防雷技术分析[J].西安石油学院学报（自然科学版），2019（03）：85-87.
[5]王红军.浅谈铁路信号设备综合防雷接地装置的运用[J].黑龙江科技信息，2019（04）：62.