鐵路信號(hào)防雷施工技術(shù)分析

摘 要：目前鐵路運(yùn)輸在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中具有特別重要的地位和作用，作為大眾化的交通工具，不僅是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大動(dòng)脈，也處于我國(guó)交通系統(tǒng)的骨干地位，對(duì)社會(huì)進(jìn)步發(fā)展產(chǎn)生重大影響和深遠(yuǎn)意義。鐵路信號(hào)則是鐵路工程建設(shè)中的重中之重，鐵路信號(hào)工程建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系到整個(gè)鐵路的正常運(yùn)行及行車安全，為此在建設(shè)過(guò)程中應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)鐵路信號(hào)防雷施工技術(shù)的更新與改革，確保采用科學(xué)合理的施工技術(shù)，控制好防雷施工的質(zhì)量。本文主要分為兩部分，分別為雷電危害種類及襲擊途徑原因的分析和對(duì)鐵路信號(hào)防雷施工技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行探討和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)；防雷設(shè)備；施工技術(shù)；技術(shù)要求

鐵路信號(hào)設(shè)備在保證鐵路行車安全和加快運(yùn)輸效率方面起到重要作用，但由于電子設(shè)備本身的特點(diǎn)，它的工作環(huán)境屬于弱電運(yùn)行，在發(fā)生雷電天氣時(shí)，雷擊放電，非常容易引發(fā)事故，造成信號(hào)設(shè)備的損壞，以致于造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，直接嚴(yán)重威脅著鐵路正常的安全運(yùn)輸。因而，采用先進(jìn)的施工技術(shù)及科學(xué)可行的施工方案在對(duì)鐵路信號(hào)防雷過(guò)程中顯得極為重要。

1 雷電危害種類及襲擊途徑原因分析

1.1 雷電危害種類

鐵路信號(hào)設(shè)備遭受過(guò)電壓和過(guò)電流襲擊的主要途徑是感應(yīng)雷和直擊雷兩種。

感應(yīng)雷的形成是因雷云在對(duì)大地放電時(shí)，在鐵路外置的信號(hào)傳輸線，如信號(hào)電纜線，埋地電力線等產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，形成電磁感應(yīng)并且侵入設(shè)備的過(guò)電壓和過(guò)電流稱之為感應(yīng)雷。感應(yīng)雷可直接導(dǎo)致串聯(lián)在線路上的信號(hào)電子設(shè)備遭受到損壞。感應(yīng)雷產(chǎn)生的幅度值大小與線路的長(zhǎng)度高度，雷擊點(diǎn)的位置，設(shè)備附近土壤及設(shè)備接地設(shè)備的電阻等因素有關(guān)。

直擊雷是指雷電直接擊中信號(hào)設(shè)備并穿過(guò)設(shè)備入地的雷擊過(guò)電壓和過(guò)電流。直擊雷的主要特點(diǎn)是電壓高，電流大，信號(hào)設(shè)備對(duì)此防御力很低，對(duì)其破壞強(qiáng)度極大，但與感應(yīng)雷相比其發(fā)生的概率要低。

1.2 雷電襲擊的途徑

由于各種信號(hào)設(shè)備運(yùn)行所處的環(huán)境各異，遭受雷電襲擊的途徑和原因也大有不同，在對(duì)鐵路信號(hào)設(shè)備避雷施工過(guò)程中，只有全面掌握雷電襲擊信號(hào)設(shè)備的途徑，才能根據(jù)具體情況具體采取措施。雷電襲擊信號(hào)設(shè)備的途徑主要分為三個(gè)方面，分別為途徑鐵軌電路入侵，由架空線路入侵以及由信號(hào)交流電源系統(tǒng)入侵。

1.3 鐵路信號(hào)設(shè)備遭受雷擊的主要原因

1）由于鐵路工程巨大，占地分布范圍較大，很多信號(hào)設(shè)備布置在空曠的地區(qū)，或者設(shè)置在海拔相對(duì)較高的山區(qū)等，這些地區(qū)都具有容易遭受雷擊特點(diǎn)。

2）鐵路由于自身的鋼鐵材質(zhì)，是過(guò)電壓過(guò)電流良好的導(dǎo)體，因此與鐵軌串聯(lián)的信號(hào)設(shè)備也因此容易遭受到直擊雷的危害。

3）由于各種設(shè)備布置不當(dāng)，接地系統(tǒng)分布較多，使其沖擊接地電阻分布不均衡，在有雷擊發(fā)生的情況下，很容易引起地電位差，造成地電位反擊，造成人員和設(shè)備的安全事故。因而在鐵路信號(hào)設(shè)備防護(hù)中最先遵循的原則應(yīng)是各個(gè)設(shè)備電位差均衡平等。

2 防雷設(shè)備施工技術(shù)要求

2.1 鐵路信號(hào)主要防雷設(shè)備的布置

2.1.1避雷針的布置

避雷針主要是針對(duì)直擊雷進(jìn)行防護(hù)。其原理是尖端放電原理，帶電云層通過(guò)與避雷針形成通路，而避雷針又有接地裝置，這樣避雷針可以把直擊雷形成的電荷導(dǎo)入大地，從而免除雷電對(duì)建筑及設(shè)備的危害。避雷針布置施工時(shí)應(yīng)檢查裝置的各個(gè)部位是否焊接牢固，防治中途斷開，接地裝置的電阻和接地引線的長(zhǎng)度，面積也要符合規(guī)章要求。避免避雷針在引雷過(guò)程中，因布置不當(dāng)產(chǎn)生雷電電磁脈沖直接危害設(shè)備的信號(hào)傳輸。在鐵路信號(hào)避雷防護(hù)中，應(yīng)格外注意，信號(hào)機(jī)房建筑物的屋頂不允許設(shè)置避雷針。

2.1.2避雷網(wǎng)及避雷帶的布置

避雷網(wǎng)在布置是應(yīng)由不大于3m×3m的方格網(wǎng)構(gòu)成，每間隔3m與避雷帶通過(guò)焊接連通，網(wǎng)格可選用40mm×4m的熱鍍鋅扁鋼交叉進(jìn)行兩面焊接，其中熱鍍鋅鋼材的鍍層厚度應(yīng)在20到60um之間。避雷帶在布置過(guò)程中應(yīng)注意信號(hào)樓為平房無(wú)防護(hù)墻時(shí)，避雷帶無(wú)法在樓頂層布置，可采取增加輔助架進(jìn)行固定。其中避雷帶與避雷網(wǎng)的材料都可用鍍鋅圓鋼或扁鋼，圓鋼的直徑最少不得小于8mm，扁鋼的厚度最少不得小于4mm。避雷網(wǎng)，避雷帶，引下線和接地系統(tǒng)可構(gòu)成法拉第籠系統(tǒng)。

2.1.3避雷器的布置

避雷器種類繁多，其中主要類型有三種，分別為管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器。每種類型的避雷器工作原理和安裝程序都各異，但它們共同的特點(diǎn)就是都為了保護(hù)電纜和信號(hào)設(shè)備不受雷電損害。目前我國(guó)使用最廣泛的是氫氧化鋅避雷器。其優(yōu)點(diǎn)主要為流通能力大，保護(hù)特性優(yōu)異，封閉性能好，以及具有良好的解污穢能力。在布置過(guò)程中應(yīng)注意殘壓值。殘壓值是指當(dāng)線路出現(xiàn)電壓時(shí)，此刻配變將于電壓共同通過(guò)避雷器，接地裝置以及接地線時(shí)產(chǎn)生的三部分降壓。在避雷器布置施工過(guò)程中，合理的減少引線上的殘壓是關(guān)鍵。通過(guò)U=IR可得，想要減少殘壓值，就要是適當(dāng)?shù)臏p少R（引線的電阻），或降低U（引線的電壓），所以通過(guò)理論知識(shí)與實(shí)際的案例可得避雷器安裝時(shí)應(yīng)距離配電變壓器較近的位置更加合適。

2.1.4焊接施工要求

焊接施工中的質(zhì)量控制直接影響設(shè)備布置的質(zhì)量與進(jìn)度。由于焊件一般為鑄鐵件，所以在實(shí)施焊接時(shí)應(yīng)采用直流反接法。焊件作為負(fù)極，溫度較低，受熱程度小，并且焊接時(shí)電弧穩(wěn)定，飛濺小，熔深淺，有利于確保焊接的質(zhì)量。在進(jìn)行多層多道焊接時(shí)，每層間的溫度絕對(duì)不得超過(guò)175攝氏度，當(dāng)每焊接完一層或一道時(shí)，應(yīng)將焊接殘?jiān)M(jìn)行清理，確保焊臺(tái)清潔，與此同時(shí)檢查焊接是否合格，若出現(xiàn)裂紋，咬邊殘缺等，需進(jìn)行處理完善后再進(jìn)行下一層或一道的焊接。

3 結(jié)語(yǔ)

鐵路信號(hào)防雷是一項(xiàng)綜合性的工程，只有在施工過(guò)程有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，運(yùn)用科學(xué)合理的技術(shù)方法，才能真正的建設(shè)合規(guī)安全的鐵路信息防雷工程。

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作者簡(jiǎn)介：徐奕（1972-），女，浙江青田人，本科，實(shí)驗(yàn)師，鐵道信號(hào)自動(dòng)控制專業(yè)。